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钛及钛合金对一个国家的国防、经济及科技的发展具有重要战略意义,被称为“现代金属”、和“战略金属”,钛工业发展水平是一个国家综合实力的重要体现。氯化富钛原料生产TiCl4是钛工业中一个极为重要的环节,氯化工序先进与否直接关系到钛冶炼厂的经济效益和社会效益。国内外氯化工艺主要有两种沸腾氯化和熔盐氯化,其中沸腾氯化更为先进,但是主要应用于低钙镁物料。 本课题是在天津渤天化工有限责任公司前期试验以及数值模拟基础上,开展以攀枝花的富钛料(CaO+MgO≥5％)为原料的热态中试实验研究,开发适合钛资源钙镁含量高等特点的新型氯化工艺技术与装置,解决高钙镁富钛料氯化过程中的粘结问题、提高生产效率,并获得可作为放大依据的工程动力学模型和传递模型。 本文研究新型流化床制取TiCl4的氯化工艺,为解决固相在流化床反应区的停留时间,大幅提高装置产能,采用半稀相的湍流床代替一般的循环管,实现气固并流向上的新型快速流化床。为解决常规沸腾流化床的粘结问题,在设备设计过程中采用上排渣操作,和无死区分布板设计、置换式游动挡板操作等防粘结措施,为工业生产提供指导。