[實用新型]硫酸法鈦白粉水解結束料中低位熱回收系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721609060.9
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN207581377U
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發(fā)明（設計）人: 蔡平雄;何耀;羅祥生
• 申請（專利權）人: 欽州學院
• 主分類號: C01G23/053
• 分類號: C01G23/053
• 代理公司: 成都泰合道知識產(chǎn)權代理有限公司 51231
• 代理人: 孫恩源

本實用新型涉及一種鈦白粉生產(chǎn)工藝及設備，具體公開了一種硫酸法鈦白粉水解結束料中低位熱回收系統(tǒng)，包括在液相路徑上依次相連的濃鈦液貯槽，預熱器，水解鍋，冷卻器，一洗壓濾機；還包括間壁式換熱器，間壁式換熱器設有由傳熱面相隔的第一換熱腔室和第二換熱腔室，所述第一換熱腔室連接于濃鈦液貯槽和預熱器之間的工藝管道上，所述第二換熱腔室連接于水解鍋和冷卻器之間的工藝管道上。本實用新型的優(yōu)點是：1)生產(chǎn)噸鈦白粉可降低蒸汽消耗約0.20噸，節(jié)約新鮮水約10方；2)由于系統(tǒng)蒸汽消耗的降低相應使得二洗蒸汽的處理費用降低；3)利于在產(chǎn)業(yè)上推廣。

技術領域

本實用新型涉及一種鈦白粉生產(chǎn)設備，尤其是一種硫酸法鈦白粉生產(chǎn)設備。

背景技術

鈦白粉是重要的白色顏料和瓷器釉料，與其他白色顏料比較有優(yōu)越的白度、著色力、遮蓋力、耐候性、耐熱性、和化學穩(wěn)定性，特別是沒有毒性，是目前世界上性能最好的一種白色顏料，廣泛應用于涂料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、化妝品等工業(yè)。

國內典型的硫酸法生產(chǎn)鈦白主要由下列幾個工序組成：原礦粉碎；用硫酸分解精礦制取粗硫酸氧鈦溶液；溶液沉降除雜，降溫除鐵；精溶液再次過濾凈化，濃縮得到精制硫酸氧鈦溶液；精制硫酸氧鈦溶液水解析出偏鈦酸；偏鈦酸煅燒制得二氧化鈦以及按照不同用途對煅燒所得二氧化鈦進行各種后處理以彌補它的光活性缺陷，并改變它的表面性質。后處理包括預粉碎，砂磨，分級，無機和有機表面包膜處理，過濾，干燥、氣流粉碎和計量包裝等，從而獲得表面性質好，高白度，分散性高的金紅石型二氧化鈦成品。

其中，上述精制硫酸氧鈦溶液水解析出偏鈦酸涉及的主要步驟如圖1所示，主要包括以下步驟：

濃鈦液預熱：濃縮工序得到的總二氧化鈦濃度在190～220g/l溫度約70℃的濃鈦液，進入水解工序后，按照工藝要求需加熱至94～96℃，噸產(chǎn)品蒸汽消耗約0.3噸。

晶種制備：多數(shù)鈦白粉廠家使用快速堿中和晶種，主要制備過程就是將預熱好的鈦液快速加入定量的稀堿液，充分混合，熟化。

水解：在水解鍋中，濃鈦液在外加晶種的作用下，通過加熱，在既定程序下發(fā)生水熱反應，生成偏鈦酸沉淀(即水解結束料)。

水解料漿冷卻：水解結束料溫度在105℃左右，需要經(jīng)過冷卻降溫后才能進入壓濾機進行一次水洗，產(chǎn)業(yè)上常通過大量的循環(huán)水對水解物料進行降溫。

一次水洗：水解結束的偏鈦酸中依然含量大量的鐵，必須通過一次水洗，除去偏鈦酸中殘留的大量廢水，同時進一步降低偏鈦酸中的鐵殘留。

發(fā)明人認為該傳統(tǒng)工藝流程存在的問題是：1、濃縮工序得到的濃鈦液溫度較低，需要消耗大量的蒸汽進行升溫才能達到適宜的水解溫度，因此濃鈦液預熱需要的能耗很高；2、水解結束后得到的偏鈦酸沉淀的溫度很高，需要降溫后才能進入壓濾機，因此需要消耗大量循環(huán)水對物料進行冷卻；3、上述1、2導致的蒸汽浪費最終將加大污循環(huán)的負荷，增加電力消耗。

實用新型內容

為降低硫酸法鈦白粉水解工序的能耗，并減輕污循環(huán)的負荷，本申請?zhí)峁┝艘环N硫酸法鈦白粉水解結束料中低位熱回收方法及回收系統(tǒng)。

本申請所采用的技術方案是：硫酸法鈦白粉水解結束料中低位熱回收方法，包括以下步驟：

A、預升溫：將濃縮工序得到的濃鈦液送入間壁式換熱器中，與步驟C中產(chǎn)生的水解結束料進行間接換熱，經(jīng)換熱后，濃鈦液溫度升高，得到預升溫濃鈦液；

B、濃鈦液預熱：通過蒸汽加熱將預升溫濃鈦液的溫度進一步加熱至工藝需要的溫度，并完成晶種制備，得到水解原料鈦液；

C、水解：將水解原料鈦液加入水解鍋進行水解，得到水解結束料；

D、預降溫：將水解結束料送入步驟A所述的間壁式換熱器中，與步驟A中所述的濃鈦液進行間接換熱，經(jīng)換熱后，水解結束料溫度降低，得到預降溫水解料；