近年来我国钛白粉行业的节能成就

作者:王师傅 分类:涂料 日期:2021-05-19 18:32:26 浏览:61

众所周知,硫酸生产二氧化钛的过程很长,自然要消耗大量的能量。但是二氧化钛作为精细化工产品,在国内外总产量都很少,不是很引人注目。实际上,以每吨产品的能耗来说,远远超过了钢铁、水泥等知名能源消费者的产品单耗。这些产品总产量几千万吨,甚至上亿吨,总能耗听起来真的很吓人。

使用不同的原料路线时的能耗差别很大(包括富集原料时的能耗)。表2显示了当使用四种不同的原料路线生产二氧化钛时能量消耗的比较。

表面处理的能耗不包括在上述四种不同的工艺路线中。对于经过表面处理的二氧化钛,根据表面处理工艺的不同,需要增加83 ~ 120 kj/ttio 2。二氧化钛生产消耗大量能源,自然在生产成本中占很大比重。通常,能源消耗的支出占生产成本的20%~25%。因此,节能降耗是降低生产成本、提高经济效益和可持续发展的重要措施之一。

改革开放后,中国钛白粉生产继续高速增长,同时也在节能降耗方面取得了许多成就。现在的例子如下:

1.过去钛铁矿破碎采用4R或5R雷蒙磨。90年代后,参考进口项目的经验,15000t/a以上的企业大多改为风扫磨。与传统雷蒙磨相比,风扫磨具有产量大、维护量少、易于控制等优点,每吨矿粉电耗可降低5~10kWh。

2硫酸亚铁结晶目前国内万吨以上的工厂几乎都是从冷冻结晶变成了真空结晶。近年来,许多工厂都从原来的单级喷射器改造而来;;水环真空泵系统改为两级喷射器;;水环真空泵系统。在真空泵功率相同的情况下,蒸汽消耗可减少15%,循环水量也相应减少。国内工厂采用单级喷射系统时,每批钛液蒸汽消耗量为2330kg。采用两级注射系统后,水环泵空也是22kW,钛液每次结晶只需要1900kg蒸汽。

3.添加种子的微压水解基本取代了种子水解工艺。种子水解钛液浓度230g/L,生产难以控制;加入晶种过程中钛液浓度仅为195~200g/L,按蒸发1kg水消耗1.25kg蒸汽计算,每吨钛液可节约蒸汽约900kg,总生产成本仍低于自晶种。随着钛液浓度的降低,浓缩器的加热面积相应减少,电耗和循环水消耗也相应减少。

隔膜板框压滤机的应用隔膜板框压滤机替代了大部分真空叶滤机和转鼓滤机进行一级、二级、三级水洗、窑前脱水和干燥,为钛白粉的节能做出了巨大贡献。特别是在脱水操作中,过去在偏钛酸窑前用真空叶滤脱水,脱水后固含量(TiO2%)只有30%~32%。后来通过技术引进,用一台复古过滤机脱水,其固含量可达40%~45%。现在国内几乎都是隔膜压滤机脱水,固含量可达50% ~ 60%。经叶滤脱水的30%~32%偏钛酸在回转窑中煅烧脱水,消耗热量603倍;104KJ/tTiO2,而隔膜压滤机脱水50%~60%的偏钛酸只需消耗242.8KJ/tTiO2,相当于每吨钛白粉节约82.8kg标准煤,运行电费比古代过滤机低近20%。由于偏钛酸的含水量大大降低,回转窑的生产能力明显提高。以前,一个phi2400次;38000回转窑日产25t左右,用隔膜压滤机脱水后产量可提高到35t/d。

在二氧化钛处理后的干燥前脱水方面,过去广泛使用带式干燥机和喷雾干燥机,但现在几乎所有的国产颜料二氧化钛都被改为闪蒸干燥机,这也与隔膜压滤机的高脱水效率密不可分。有专家计算过,带式干燥机能耗高1.0,喷雾干燥机能耗高1.21,闪蒸干燥机能耗只有0.43,节能效果非常明显。

用五辊磨代替雷蒙磨粉碎生料窑料的节能效果也非常明显。除了设备小、振动小、磨损轻、占地面积小、维护成本低的优点外,辊磨的节能效果也非常明显。一台PM125R雷蒙磨每小时产量4~4.5t,装机容量280kW,而同样产量的辊磨装机容量只有65kW,相当于每吨产品节约53.75kW。

6预热回收在回转窑烟气余热利用和工艺水、冷却水回收方面的成果也非常明显,尤其是在水的回收方面。每个企业都根据自己的特点做了大量的回收工作。目前国内钛白粉行业用水量(淡水)约为45~80t/tTiO2,几乎比80年代低一半。