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如何控制和降低粗四氯化钛中三氯化铝的含量

发布时间:2016年8月17日 点击:2427

众所周知,三氯化铝具有与路易斯酸特性相同的强腐蚀性,在四氯化钛中饱和溶解度对温度的强敏感性以及相对较高的挥发性,若粗四氯化钛中三氯化铝含量超过0.1%以上,就会造成四氯化钛生产设备腐蚀加快、热交换器管道堵塞、换热效果大大降低、精制蒸馏工序难以去除等问题,严重影响生产的正常进行。在我公司海绵钛生产过程中,因四氯化钛中三氯化铝偏高问题多次严重影响了生产的顺行,如2011年有2个月左右时间,我公司生产的粗四氯化钛中三氯化铝偏高造成了氯化加料管完全堵塞;精制系统预蒸馏回流管的堵塞以及不锈钢波纹管腐蚀穿孔;2012年我公司生产的粗四氯化钛中三氯化铝偏高造成套管冷凝器以及淋洗塔频繁堵塞等。四氯化钛中为什么会有如此高浓度的三氯化铝呢?针对以上问题,对我公司前期生产中因四氯化钛中三氯化铝偏高的原因及其危害进行了分析,并参考了国内外四氯化钛中三氯化铝含量控制及去除技术,结合我公司现有的设备工艺技术现状,提出了控制和降低粗四氯化钛中三氯化铝含量的解决措施。

由于四氯化钛中三氯化铝对系统设备的巨大危害性,国内外对其除杂工艺技术进行大量的研究。目前,在粗四氯化钛中加人去除Al的钝化剂,使其中的铝转化为无腐蚀性或腐蚀性较小的物质,然后对其处理。或者从生产粗四氯化钛的富钛料着手,使其在氯化反应过程中,不生成腐蚀性强的氯化铝,转化为其他无腐蚀性或腐蚀性较小的物质,然后再根据其性质进行处理,最终去除粗四氯化钛中的Al。

由于粗四氯化钛中三氯化铝主要来自于高钛渣、氯化炉内衬的腐蚀,所以建议四氯化钛生产厂家可以考虑在氯化炉中加入NaCl固体颗粒、在氯化系统中加水等方式从氯化系统的前端除去粗四氯化钛中的三氯化铝,以降低对氯化、精制设备及管道系统影响。

结论

(1)粗四氯化钛中的三氯化铝有50%来自原料高钛渣中的Al2O3。

(2)氯化炉内衬耐火砖逐渐腐蚀(耐火砖含Al2O330%左右)是导致四氯化钛中三氯化铝升高的另外一个原因。

(3)由于三氯化铝在四氯化钛中溶解度受温度的影响比较大,特别是温度在100℃以上,三氯化铝在四氯化钛中随温度变化非常大,这种特性使四氯化钛中三氯化铝在低温度下很容易饱和结晶出来,沉积牯附在热交换器的管道内壁,造成热交换器换热效果大大降低和管道的堵塞。

(4)由于三氯化铝分子特殊机构,是一种酸性很强的路易斯酸,在四氯化钛中含量越高对钢制设备管道腐蚀速度就会越快。

(5)为降低对氯化、精制设备及管道系统堵塞腐蚀等影响,建议采用在氯化炉中加人NaCl固体颗粒、在氯化系统中加水等方式从氯化炉除去粗四氯化钛中的三氯化铝。

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