氯化钛白氧化反应器结疤问题分析及数值模拟

氯化钛白生产工艺的核心是TiCl4氧化反应器,而内部关键部位的结疤问题显著影响其长周期稳定生产。通过对工业氯化钛白氧化反应器疤料的分析与表征,探究了氧化反应器关键位置的结疤原因,进而使用ANSYSFluent软件对实际运行工况条件下的氧化反应器内部流场和壁面温度进行了计算流体力学(CFD)模拟。模拟结果表明,反应器壁面温度、内部流场等因素对反应器的结疤具有十分重要的影响。提高反应器关键位置壁面温度,能够显著改善结疤现象,为防止KCl和AlCl3添加剂的沉积,反应器热氧区和TiCl4进料环的壁面温度应分别高于770和178℃;而为避免新生成的TiO2在反应器内表面的聚集,应减小或消除回流区,使得新生成的TiO2尽快通过反应区。

攀钢高炉渣提钛过程中钒的走向及回收途径

通过理论计算和过程样品检测分析了攀钢高炉渣"高温碳化—低温氯化"提钛工艺中钒的反应机理和走向。结果表明:高炉渣在高温碳化过程中,其中的钒元素会以V2O3的形式进入碳化渣,而在低温氯化过程中,V2O3会与氯气发生反应生成VOCl3进入粗Ti Cl4中,而不是进入提钛尾渣或氯化收尘渣,最后经过精制工序,VOCl3将形成VOCl2固体进入精制残渣中。精制尾渣经煅烧、钠化焙烧、水浸提钒等工序,可制得符合GB3283—1987要求的五氧化二钒产品。经初步测算,每产出1万t粗Ti Cl4,可回收得到50 t左右的V2O5。

氯化法钛白氧化反应器结疤机理和除疤方法研究

氧化反应工艺是氯化法钛白的关键技术,而结疤是制约氧化反应器长周期运行的瓶颈,掌握结疤产生的症结是延长氧化反应器运行周期的基础和关键。以气相氧化法制备金红石型TiO_2的氧化反应器生产现场疤料检测结果为基础,通过开展仿真计算和结疤模拟试验,对氧化反应器的结疤机理进行了分析,并结合国内现行大型氧化反应器的设计结构,提出了氧化反应器防疤优化措施。

氯化钛白氧化反应器结疤数值模拟

针对某氯化钛白氧化反应器内结疤现状,结合试验分析和数值模拟结果,分析了氧化反应器内结疤产生的原因,得出以下结论:在氧化反应器四氯化钛进料环缝前,结疤主要原因在于高温气体受低温壁面影响而附着停留。增加反应器壁面温度,减少气体的液化是解决环缝前结疤的关键措施。氧化反应器的结构直接影响混合流体的流动状态。增加氧化反应器四氯化钛进料环缝宽度,优化四氯化钛与氧气混合动量比,能有效缓解氧化反应器四氯化钛进料环缝后结疤问题。氧化反应器内疤料的形成减小了管道内径,使系统压力急剧升高,直接导致停炉,缩短系统运行周期。