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硫酸法鈦白粉在節(jié)能降耗方面取得的成果

來源:鈦板,鈦棒,鈦管,鈦絲,鈦設(shè)備,鈦合金,鈦材 發(fā)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(yè)是最大的消費領(lǐng)域,2014年消費總額約80億美元,由于具有優(yōu)異的遮蓋力,鈦白粉主要被用于建筑內(nèi)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(yīng)用領(lǐng)域,鈦白粉也是首選顏料,在工業(yè)涂料領(lǐng)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(lǐng)域獨特性能,鈦白粉也獲得了廣泛使用。2015-2022年塑料行業(yè)鈦白粉消費量復(fù)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(qū)2015-2022年鈦白粉消費量復(fù)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(lǐng)域為涂料和油漆、紙漿和造紙等工業(yè)。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(qū)動力,特別是超細鈦白粉的不斷創(chuàng)新,將為鈦白粉在個人護理及化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)造新的空間。
 
我國鈦白粉生產(chǎn)持續(xù)高速增長的同時,在節(jié)能降耗方面也取得了不少成果,現(xiàn)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(chǎn)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(fā)1 kg水要消耗1.25 kg蒸汽計,每噸鈦液可節(jié)省蒸汽900 kg左右,除去外加晶種矸的消耗,總的生產(chǎn)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(yīng)減少,電耗、循環(huán)水耗也相應(yīng)減少。
2、隔膜式板框壓濾機的應(yīng)用隔膜式板框壓濾機已代替大部分真空葉濾機和轉(zhuǎn)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(jié)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(shù)采用轉(zhuǎn)古式過濾機脫水,其固含量可達40%~45%,現(xiàn)在國內(nèi)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(zhuǎn)窯中煅燒脫水耗用熱量603×104 KJ/t TiO2,而經(jīng)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(jié)省標煤82.8 kg,且運行電費與轉(zhuǎn)古式過濾機相比節(jié)電近20%。由于偏鈦酸中的水分大大降低,使轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)能力明顯提高,過去1臺φ2400×38000的回轉(zhuǎn)窯,日產(chǎn)量25 t左右,改用隔膜式壓濾機脫水后,產(chǎn)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(xiàn)在國內(nèi)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(jié)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(jīng)驗,1.5萬t/a以上規(guī)模的企業(yè)大都改為風(fēng)掃磨,與傳統(tǒng)的雷蒙磨相比,風(fēng)掃磨具有產(chǎn)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(jié)晶目前國內(nèi)萬噸級以上的工廠,幾乎全部從冷凍結(jié)晶改為真空結(jié)晶,近年來許多工廠又從原來的單級噴射器——水環(huán)真空泵系統(tǒng),改為雙級噴射器——水環(huán)真空泵系統(tǒng)。在真空泵功率相同的情況下,蒸汽消耗可下降15%,循環(huán)水量也相應(yīng)減少。國內(nèi)某廠在采用單級噴射系統(tǒng)時,每結(jié)晶一批鈦液耗蒸汽2330 kg,改用雙級噴射系統(tǒng)后,水環(huán)真空泵同樣是22 kW的情況下,每結(jié)晶一次鈦液只需1900 kg蒸汽。
6、預(yù)熱回收利用在轉(zhuǎn)窯煙道氣余熱利用及工藝水、冷卻水循環(huán)回收再利用方面的成績也十分明顯,特別是在水的循環(huán)回收再利用方面,各企業(yè)根據(jù)自己的特點,分別做了大量的循環(huán)回收再利用工作,目前國內(nèi)鈦白行業(yè)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(jié)能效果也十分明顯輥壓磨除了具有設(shè)備小、振動小、磨損輕、占地面積少、維修保養(yǎng)費用低的優(yōu)點外,其節(jié)能效果也十分明顯,1臺PM12 5R雷蒙磨,每小時產(chǎn)量4~4.5 t,裝機容量280 kW,而同樣產(chǎn)量的輥壓磨的裝機容量僅65 kW,相當于每噸產(chǎn)品節(jié)電53.75 kW,折標煤6.5 kg/t TiO2。