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硫酸法鈦白粉在節能降耗方面取得的成果

來源:鈦板,鈦棒,鈦管,鈦絲,鈦設備,鈦合金,鈦材 發布時間:2016-2-18 11:21:51
2014年全球鈦白粉市場價值約為151.7億美元,其中涂料行業是最大的消費領域,2014年消費總額約80億美元,由于具有優異的遮蓋力,鈦白粉主要被用于建筑內墻涂料,而在戶外需要保光保色以及自清潔、耐老化等功能的建筑涂料應用領域,鈦白粉也是首選顏料,在工業涂料領域,由于具有不透明性、戶外耐老化性以及在酸催化型涂料和涂膜固化等領域獨特性能,鈦白粉也獲得了廣泛使用。2015-2022年塑料行業鈦白粉消費量復合年均增長率約為4.5%,未來塑料門窗市場需求的增長將對鈦白粉消費形成積極影響。亞太地區2015-2022年鈦白粉消費量復合年均增長率(CAGR)約為4%,而市場價值CAGR則有望達到10%,主要消費領域為涂料和油漆、紙漿和造紙等工業。歐洲是2014年鈦白粉第二大消費市場,總價值超過43億美元,英國、德國、意大利和法國等國個人護理市場的增長將是未來鈦白粉增長的驅動力,特別是超細鈦白粉的不斷創新,將為鈦白粉在個人護理及化妝品領域的應用創造新的空間。
 
我國鈦白粉生產持續高速增長的同時,在節能降耗方面也取得了不少成果,現舉例如下:
1、外加晶種微壓水解已基本取代自身晶種水解工藝,自身晶種水解鈦液濃度要求230 g/L,且生產較難控制;外加晶種工藝的鈦液濃度只需195~200 g/L,按照蒸發1 kg水要消耗1.25 kg蒸汽計,每噸鈦液可節省蒸汽900 kg左右,除去外加晶種矸的消耗,總的生產成本仍比自身晶種低。由于鈦液濃度的降低,濃縮器的加熱面積相應減少,電耗、循環水耗也相應減少。
2、隔膜式板框壓濾機的應用隔膜式板框壓濾機已代替大部分真空葉濾機和轉鼓式式過濾機用于一、二、三次水洗以及窯前和干燥前的脫水操作,為鈦白粉的節能工作做了很大的貢獻。特別是在脫水操作方面,過去偏鈦酸窯前脫水采用真空葉濾機,脫水后固含量(TiO2 %)只有30%~32%,后來通過引進技術采用轉古式過濾機脫水,其固含量可達40%~45%,現在國內幾乎全部改用隔膜式壓濾機脫水,其固含量可高達50%~60%。用葉濾機脫水的30%~32%偏鈦酸在轉窯中煅燒脫水耗用熱量603×104 KJ/t TiO2,而經過隔膜壓濾機脫水后的50%~60%偏鈦酸只需耗用熱量242.8 KJ/t TiO2,相當于每噸白粉節省標煤82.8 kg,且運行電費與轉古式過濾機相比節電近20%。由于偏鈦酸中的水分大大降低,使轉窯的生產能力明顯提高,過去1臺φ2400×38000的回轉窯,日產量25 t左右,改用隔膜式壓濾機脫水后,產量可提高到35 t/d。在鈦白粉后處理干燥前脫水方面,過去普遍采用帶式干燥機和噴霧干燥機,現在國內顏料級鈦白粉已幾乎全部改為閃蒸干燥機,這也與隔膜壓濾機脫水效率高分不開的。有專家計算:以帶式干燥機能耗高1.0計,噴霧干燥機為1.21,閃蒸干燥機的能耗僅為0.43,節能效果十分明顯。
3、鐵礦的粉碎過去一直是采用4R或5R雷蒙磨,90年代后借鑒引進項目的經驗,1.5萬t/a以上規模的企業大都改為風掃磨,與傳統的雷蒙磨相比,風掃磨具有產量大、維修少、易控制,每噸礦粉的電耗可降低5~10 kWh。
4、硫酸亞鐵的結晶目前國內萬噸級以上的工廠,幾乎全部從冷凍結晶改為真空結晶,近年來許多工廠又從原來的單級噴射器——水環真空泵系統,改為雙級噴射器——水環真空泵系統。在真空泵功率相同的情況下,蒸汽消耗可下降15%,循環水量也相應減少。國內某廠在采用單級噴射系統時,每結晶一批鈦液耗蒸汽2330 kg,改用雙級噴射系統后,水環真空泵同樣是22 kW的情況下,每結晶一次鈦液只需1900 kg蒸汽。
6、預熱回收利用在轉窯煙道氣余熱利用及工藝水、冷卻水循環回收再利用方面的成績也十分明顯,特別是在水的循環回收再利用方面,各企業根據自己的特點,分別做了大量的循環回收再利用工作,目前國內鈦白行業的水耗(新鮮水)約為45~80 t/t TiO2,這與八十年代相比,幾乎下降了一半。
5、輥壓磨代替雷蒙磨用于落窯料粗品的粉碎,節能效果也十分明顯輥壓磨除了具有設備小、振動小、磨損輕、占地面積少、維修保養費用低的優點外,其節能效果也十分明顯,1臺PM12 5R雷蒙磨,每小時產量4~4.5 t,裝機容量280 kW,而同樣產量的輥壓磨的裝機容量僅65 kW,相當于每噸產品節電53.75 kW,折標煤6.5 kg/t TiO2。
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