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硫酸法钛白粉在节能降耗方面取得的成果

来源:钛板,钛棒,钛管,钛丝,钛设备,钛合金,钛材 发布时间:2016-2-18 11:21:51
2014年全球钛白粉市场价值约为151.7亿美元,其中涂料行业是最大的消费领域,2014年消费总额约80亿美元,由于具有优异的遮盖力,钛白粉主要被用于建筑内墙涂料,而在户外需要保光保色以及自清洁、耐老化等功能的建筑涂料应用领域,钛白粉也是首选颜料,在工业涂料领域,由于具有不透明性、户外耐老化性以及在酸催化型涂料和涂膜固化等领域独特性能,钛白粉也获得了广泛使用。2015-2022年塑料行业钛白粉消费量复合年均增长率约为4.5%,未来塑料门窗市场需求的增长将对钛白粉消费形成积极影响。亚太地区2015-2022年钛白粉消费量复合年均增长率(CAGR)约为4%,而市场价值CAGR则有望达到10%,主要消费领域为涂料和油漆、纸浆和造纸等工业。欧洲是2014年钛白粉第二大消费市场,总价值超过43亿美元,英国、德国、意大利和法国等国个人护理市场的增长将是未来钛白粉增长的驱动力,特别是超细钛白粉的不断创新,将为钛白粉在个人护理及化妆品领域的应用创造新的空间。
 
我国钛白粉生产持续高速增长的同时,在节能降耗方面也取得了不少成果,现举例如下:
1、外加晶种微压水解已基本取代自身晶种水解工艺,自身晶种水解钛液浓度要求230 g/L,且生产较难控制;外加晶种工艺的钛液浓度只需195~200 g/L,按照蒸发1 kg水要消耗1.25 kg蒸汽计,每吨钛液可节省蒸汽900 kg左右,除去外加晶种矸的消耗,总的生产成本仍比自身晶种低。由于钛液浓度的降低,浓缩器的加热面积相应减少,电耗、循环水耗也相应减少。
2、隔膜式板框压滤机的应用隔膜式板框压滤机已代替大部分真空叶滤机和转鼓式式过滤机用于一、二、三次水洗以及窑前和干燥前的脱水操作,为钛白粉的节能工作做了很大的贡献。特别是在脱水操作方面,过去偏钛酸窑前脱水采用真空叶滤机,脱水后固含量(TiO2 %)只有30%~32%,后来通过引进技术采用转古式过滤机脱水,其固含量可达40%~45%,现在国内几乎全部改用隔膜式压滤机脱水,其固含量可高达50%~60%。用叶滤机脱水的30%~32%偏钛酸在转窑中煅烧脱水耗用热量603×104 KJ/t TiO2,而经过隔膜压滤机脱水后的50%~60%偏钛酸只需耗用热量242.8 KJ/t TiO2,相当于每吨白粉节省标煤82.8 kg,且运行电费与转古式过滤机相比节电近20%。由于偏钛酸中的水分大大降低,使转窑的生产能力明显提高,过去1台φ2400×38000的回转窑,日产量25 t左右,改用隔膜式压滤机脱水后,产量可提高到35 t/d。在钛白粉后处理干燥前脱水方面,过去普遍采用带式干燥机和喷雾干燥机,现在国内颜料级钛白粉已几乎全部改为闪蒸干燥机,这也与隔膜压滤机脱水效率高分不开的。有专家计算:以带式干燥机能耗高1.0计,喷雾干燥机为1.21,闪蒸干燥机的能耗仅为0.43,节能效果十分明显。
3、铁矿的粉碎过去一直是采用4R或5R雷蒙磨,90年代后借鉴引进项目的经验,1.5万t/a以上规模的企业大都改为风扫磨,与传统的雷蒙磨相比,风扫磨具有产量大、维修少、易控制,每吨矿粉的电耗可降低5~10 kWh。
4、硫酸亚铁的结晶目前国内万吨级以上的工厂,几乎全部从冷冻结晶改为真空结晶,近年来许多工厂又从原来的单级喷射器——水环真空泵系统,改为双级喷射器——水环真空泵系统。在真空泵功率相同的情况下,蒸汽消耗可下降15%,循环水量也相应减少。国内某厂在采用单级喷射系统时,每结晶一批钛液耗蒸汽2330 kg,改用双级喷射系统后,水环真空泵同样是22 kW的情况下,每结晶一次钛液只需1900 kg蒸汽。
6、预热回收利用在转窑烟道气余热利用及工艺水、冷却水循环回收再利用方面的成绩也十分明显,特别是在水的循环回收再利用方面,各企业根据自己的特点,分别做了大量的循环回收再利用工作,目前国内钛白行业的水耗(新鲜水)约为45~80 t/t TiO2,这与八十年代相比,几乎下降了一半。
5、辊压磨代替雷蒙磨用于落窑料粗品的粉碎,节能效果也十分明显辊压磨除了具有设备小、振动小、磨损轻、占地面积少、维修保养费用低的优点外,其节能效果也十分明显,1台PM12 5R雷蒙磨,每小时产量4~4.5 t,装机容量280 kW,而同样产量的辊压磨的装机容量仅65 kW,相当于每吨产品节电53.75 kW,折标煤6.5 kg/t TiO2。
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