1.一种二氧化锆的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将固体四氯化锆在蒸发器内加热升华为气态四氯化锆;
2)将气态四氯化锆与氢气、氧气或空气在燃烧器内进行点火,燃烧反应生成固体二氧化锆、氯化氢,反应后得到第一混合物。
2.根据权利要求1所述的二氧化锆的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中燃烧器内的温度为500~1000℃。
3.根据权利要求1所述的二氧化锆的制备方法,其特征在于,在所述步骤2)之后还包括以下步骤:
3)将第一混合物通入到第一除尘器中进行除尘,第一混合物中的固体二氧化锆被分离下来,并得到分离开的第一除尘尾气。
4.根据权利要求3所述的二氧化锆的制备方法,其特征在于,步骤2)中当气态四氯化锆与氢气、氧气在燃烧器内进行点火时,氢气的摩尔数:氧气的摩尔数:四氯化锆的摩尔数=(2.2~2.5):1:(1.1~1.2)。
5.根据权利要求4所述的二氧化锆的制备方法,其特征在于,四氯化锆的沸点<第一除尘器内的温度<二氧化锆的沸点。
6.根据权利要求4或5所述的二氧化锆的制备方法,其特征在于,所述步骤3)后还包括以下步骤:
4)将第一除尘尾气通入到冷却器中进行冷却,将第一除尘尾气中的气态四氯化锆冷却为固体四氯化锆,得到冷却混合物;
5)将冷却混合物通入第二除尘器进行除尘,冷却混合物中的固体四氯化锆被分离下来,并得到分离开的第二除尘尾气;
6)将第二除尘尾气通入除氧器进行除氧,得到除氧器尾气,除氧器尾气包括氯化氢和氢气。
7.根据权利要求6所述的二氧化锆的制备方法,其特征在于,所述步骤4)中经过冷却器进行冷却的温度为150~220℃。
8.根据权利要求3所述的二氧化锆的制备方法,其特征在于,当步骤2)中气态四氯化锆与氢气、空气在燃烧器内进行点火时,氢气的摩尔数:空气中氧气的摩尔数:四氯化锆的摩尔数=(2.1~2.2):(1.1~1.5):1。
9.根据权利要求8所述的二氧化锆的制备方法,其特征在于,所述步骤3)后还包括以下步骤:
4)将第一除尘尾气通入到吸收塔吸附氯化氢,在吸收塔的塔釜得到吸收塔的塔釜液,在吸收塔的塔顶得到吸收塔尾气,将吸收塔尾气进行放空;
5)将吸收塔的塔釜液通入解析塔解析氯化氢,在解析塔的塔顶得到解析塔尾气,解析塔尾气包括氯化氢。
10.根据权利要求9所述的二氧化锆的制备方法,其特征在于,所述步骤5)之后还包括以下步骤:
6)将解析塔的塔釜液和/或吸收塔的塔釜液通入到吸收塔的塔顶,作为吸收塔的淋洗液。
11.一种二氧化锆的制备装置,其特征在于,包括:
蒸发器,用于将固体四氯化锆加热升华为气态四氯化锆;
燃烧器,与蒸发器连接,燃烧器用于气态四氯化锆与氢气、氧气或空气在燃烧器内进行点火,燃烧反应生成固体二氧化锆、氯化氢,反应后得到第一混合物。
12.根据权利要求11所述的二氧化锆的制备装置,其特征在于,还包括:混合器,设置于蒸发器与燃烧器之间,且分别与蒸发器、燃烧器连接,混合器用于将气态四氯化锆与通入其内的氢气混合。
13.根据权利要求11所述的二氧化锆的制备装置,其特征在于,燃烧器内设置有用于向燃烧器内通入物料的气体分布器,气体分布器包括:位于中心位置的内环通道、包覆于内环通道外呈环形的中环通道、包覆于中环通道外呈环形的外环通道,内环通道用于通入气态四氯化锆和氢气的混合气,中环通道用于通入氧气或空气,外环通道用于通入气态四氯化锆和氢气的混合气。
14.根据权利要求11~13任意一项所述的二氧化锆的制备装置,其特征在于,还包括:第一除尘器,与燃烧器连接,第一除尘器用于对通入其内的第一混合物进行除尘,第一混合物中的固体二氧化锆被分离下来,并得到分离开的第一除尘尾气。
15.根据权利要求14所述的二氧化锆的制备装置,其特征在于,还包括:冷却器,与第一除尘器连接,冷却器用于对第一除尘尾气进行冷却,将气态四氯化锆冷却为固体四氯化锆,得到冷却混合物;
第二除尘器,与冷却器连接,第二除尘器用于将冷却混合物进行除尘,冷却混合物中的固体四氯化锆被分离下来,并得到分离开的第二除尘尾气;
除氧器,与第二除尘器连接,除氧器用于将第二除尘尾气进行除氧,得到除氧器尾气,除氧器尾气包括氯化氢和氢气。
16.根据权利要求14所述的二氧化锆的制备装置,其特征在于,还包括:吸收塔,与第一除尘器连接,吸收塔用于对第一除尘尾气吸附氯化氢,在吸收塔的塔釜得到吸收塔的塔釜液,在吸收塔的塔顶得到吸收塔尾气,将吸收塔尾气进行放空;
解析塔,与吸收塔连接,解析塔用于对吸收塔的塔釜液解析氯化氢,在解析塔的塔顶得到解析塔尾气,解析塔尾气包括氯化氢。
17.根据权利要求16所述的二氧化锆的制备装置,其特征在于,解析塔的塔釜与吸收塔的塔顶连接,解析塔的塔釜液通入到吸收塔的塔顶,作为吸收塔的淋洗液;和/或,吸收塔的塔釜与吸收塔的塔顶连接,吸收塔的塔釜液通入到吸收塔的塔顶,作为吸收塔的淋洗液。