一种用于镁电解生产中的在线氯气除尘降温装置的制作方法

1.本实用新型属于一种有色金属冶炼装备领域，特别是一种用于海绵钛全流程生产中的镁电解在线氯气除尘降温装置。


背景技术：

2.在镁法海绵钛制造工艺中，镁是钛生产主要原料之一。熔融镁作为还原剂与四氯化钛反应生成海绵钛，同时还原反应产出熔融态氯化镁。氯化镁需要经电解工艺产出镁和氯气，镁以液镁形态返回到海绵钛还原工序作为还原剂，氯气返回氯化工序作为原料制备四氯化钛，或进行液化处理生产液氯。镁电解车间是镁法海绵钛生产的重要组成部分。
3.镁电解的电解质由氯化镁、氯化钠、氯化钙及氟化钙组成。电解槽出来的氯气含有电解质升华物，每生产1t镁，就有约11kg的升华物进入氯气中。一般来说，氯气从电解槽出来，经过氯气支管汇集于氯气输送总管，然后进入布袋除尘器，除去升华物后，经氯气喷淋塔再次洗涤由氯压机送至钛氯化工序。布袋除尘器清灰采用压缩空气反吹，每半个月左右清理一次布袋除尘器，清出的升华物送入溶解槽用水溶解或用石灰中和处理变成无害物后送入废渣场。
4.在实际生产中，氯气支管处氯气温度为340-420℃，经缓存用的方箱进入布袋除尘器，通过方箱后氯气温度为270-310℃，而氯气到达布袋除尘器入口的温度为180-240℃，进入布袋除尘器内温度仍高达110℃；随着电解槽氯气产能的提升，以上温度仍有上升趋势；而超过120℃，在布袋除尘器内极易发生火灾事故；这就对氯气处理工序的稳定运行造成了极大的隐患。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对镁电解生产中氯气除尘装置存在的不足之处，提供一种用于镁电解生产中的在线氯气除尘降温装置，从而提高氯气的除尘效率和降温效果，以便降低氯气中升华物的含量，从而达到降低氯气温度、提升氯气处理系统稳定运行，减少酸泥处理量、提升环境效益的目的。
6.为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于镁电解生产中的在线氯气除尘降温装置，包括除尘降温箱和降温装置，除尘降温箱下部与收尘箱连通，除尘降温箱的侧面开设有氯气进口，除尘降温箱的顶部设有氯气出口，氯气进口的位置位于降温装置的下方，氯气出口的位置位于降温装置的上方；所述降温装置包括至少一层冷却管阵列，冷却管阵列包括平行间隔设置的多根冷却管，冷却管穿过除尘降温箱，冷却管的冷媒入口和冷媒出口均位于除尘降温箱外；不同层的冷却管阵列上下平行设置或交叉设置。
7.所述冷却管阵列设置为上下两层，且上下平行设置。
8.每一层冷却管阵列包括5根冷却管。
9.所述除尘降温箱和收尘箱之间设有放灰阀。
10.所述除尘降温箱底部呈锥形，其小直径端通过放灰阀与收尘箱连通。
11.所述锥面上安装有振动器。
12.所述振动器为振动电机，多个振动电机对称的安装在所述锥面上。
13.本实用新型的有益效果是：本实用新型通过降低氯气的流速，使得其中的升华物重力沉降，实现除尘的目的；氯气为低进高出，在流出除尘降温箱之前需要经过由冷却管阵列组成的降温装置，在此与冷却管内的冷媒热交换，从而达到降温的目的。本装置结构简单，操作方便，提高了氯气的除尘效率和降温效果，确保了氯气处理系统的稳定运行。
14.本装置应用到海绵钛生产领域，与传统的氯气除尘装置相比充分显示了其优越性，主要表现在以下两点：
15.①
氯气降温效果明显，带走热量为33kj/秒，保障了氯气泵前系统持续安全运行。
16.②
采用全密闭的方式进行升华物的清理，有效地改善了现场操作环境。
附图说明
17.图1为本实用新型的结构示意图；
18.图中标记：1、冷媒出口，2、振动电机，3、放灰阀，4、收尘箱，5、氯气出口，6、冷媒入口，7、氯气进口，8、除尘降温箱，9、冷却管。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不作为对实用新型做任何限制的依据。
20.参照附图所示，一种用于镁电解生产中的在线氯气除尘降温装置，包括除尘降温箱8和降温装置，除尘降温箱8的下部为锥形，其小直径端朝下，并设有开口，用于安装放灰阀3，并通过放灰阀3和下方的收尘箱4相连通，除尘降温箱8的上部为圆筒形或方筒形，与下部锥形的大直径端焊接，除尘降温箱8上部的侧面开设有氯气进口7，氯气进口7靠近下部的锥形部分，除尘降温箱8的顶面上开设有远离氯气进口7的氯气出口5，出口方向竖直向上。所述降温装置包括上下两层冷却管阵列，其中的冷却管阵列包括多根水平布置的冷却管9，冷却管9穿过除尘降温箱8，冷却管9的冷媒入口6和冷媒出口1均位于除尘降温箱8外，冷却管9之间留有供氯气通过并进行热交换的间隙，边部的冷却管与箱体内壁之间也设有同样功能的间隙，进一步的，上下层的冷却管9可以平行设置，也可以交叉设置，图1所示的为上下平行设置。冷却管9中的冷媒可以选择冷却水或冷却空气，为了延长冷却水或冷却空气的通过时间，可以将冷媒入口6设置成水平向入口，冷媒出口1设置成竖向出口。
21.每一层冷却管阵列可以根据除尘降温箱8的尺寸以及冷却管9的直径设置合适的数量，例如本实施例中选择设置5根冷却管。
22.在使用时，氯气经氯气进口7进入除尘降温箱8，由于气体体积突然增大，使得进入箱体的气体流速降低，氯气内夹带的升华物因重力而沉降，大多会沉积在除尘降温箱8下部的锥面内壁上，因此在使用一段时间后需要对沉积在锥面内壁的粉尘进行清理。为了便于粉尘的清理，在除尘降温箱8下部锥面的外壁上还安装了振动电机2作为振动器，通过振动电机2的振动，将粉尘振落使其落入下方的收尘箱4。也可以选择其他装置作为振动器，只要可以对锥面进行振动，将附着在内壁的粉尘振落即可。
23.进一步的，放灰阀3和收尘箱4通过软管等进行软连接，以免升华物清理过程造成
氯气泄漏。
24.氯气进入箱体后，向上通过冷却管阵列的过程中，高温氯气与冷却管9接触，冷却管9内的冷媒吸收氯气的热量，对氯气降温，吸热后的冷媒经冷媒出口1流出，降温后的氯气经氯气出口5排出收集。
25.冷却管9的设置层数越多，对氯气的降温效果越好，因此可以根据氯气降温前的温度合理的选择冷却管的设置层数。
26.在某海绵钛生产厂，本实用新型在镁电解氯气处理装置进行了实验应用，与传统的装置相比，充分显示了以下优越性。
27.1、除尘降温箱自投运以来，降温效果显著。除尘降温箱氯气进口温度仍维持高温运行，在风冷降温作用下，除尘降温箱的氯气出口温度保持在230℃以内运行，最大温降56℃、平均温降为49℃，带走热量为33kj/秒，降温效果显著，而降温后的氯气到达布袋除尘器入口时的温度相较于现有技术也有明显的降低，平均温度降低可达27℃，从而避免布袋除尘器内温度过高。
28.2、实现了电解槽升华物在线、全封闭清理。本装置投用之前，除尘设备的升华物需每周停运切换后才能清理，且清理时为半敞开方式，工作环境恶劣；本装置投用之后，实现了在线、全封闭清理，工作环境大为改善。
29.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。