氯化法钛白的工业化生产

《氯化法钛白的工业化生产》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、氯化法钛白的工业化生产：介绍以石油焦和高钛渣为原料，采用氯化法生产钛白粉的工艺路线，并对其进行简单的描述，继而针对其工业化生产过程中产生三废的处理方法进行研究。　　关键词：工艺路线；工业化生产；关键设备　　：X781：A：1671－7597（2011）0310156－01　　　　由于氯化法钛白生产过程是连续地、全自动化的生产过程，采用此法生产出来的钛白相比硫酸法质量更好，光学、化学性能更佳。生产成本相对硫酸法低，较少的三废排放，可实现基本无害，减少环境问题。操作及生产人员数量较少，工艺路线较短，生产厂房相对少，设备数量也相对少。　　1工艺路线　　氯化法生产TiO2由三个主要

2、部分组成：氯化、氧化和后处理，分为以下几个步骤：　　1）原料准备；2）沸腾氯化；3）固体杂质除去；4）粗TiCl4的冷凝；5）氯化尾气处理；6）TiCl4的精制；7）氧化；8）TiO2表面处理；9）过滤和干燥；10）汽流粉碎；11）产品包装。　　1.1原料准备。主要的原料有石油焦和富钛料（如天然金红石、人造金红石、高钛渣，该文章以高钛渣为例）。石油焦和高钛渣的存放必须防潮，沸腾氯化炉对原料的含湿量有特殊要求，原料中的含H物质会和氯气反应生成HCl。高钛渣一般不需要干燥，而石油焦需要进行干燥。　　1.2沸腾氯化。本阶段通过高钛渣的沸腾氯化得到TiCl4高温烟气。来自原料准备工

3、序受料斗混合后的高钛渣和石油焦原料通过FK泵进入氯化炉，氯气从氯化炉底部进入。氯化炉产生的TiCl4烟气通过氯化炉顶部的冷却烟道进入后续工序。　　1.3固体杂质去除。本阶段主要通过冷却除去TiCl4烟气中的固体杂质，并加入碱液除去烟气中的AlCl3。　　1.4粗TiCl4的冷凝。TiCl4烟气在冷凝系统中冷凝，成为液态的TiCl4。冷凝的TiCl4称为粗TiCl4。未被冷凝的气体包括但不限于CO、CO2、N2、HCl、COS，和Cl2以及很微量的氯化物。　　1.5氯化尾气处理。本阶段使用稀酸和碱液来洗涤尾气，除去尾气中的HCl和Cl2等有害成分。　　1.6TiCl精制。本工

4、序是采用脂肪酸对粗TiCl4进行除钒处理得到精制TiCl4。　　1.7氧化。本阶段完成精TiCl4氧化反应生产TiO2初品。氧化是一个将数个操作集中在一起的连续反应过程的密闭系统，但与氯化炉之间有以下联系：1）如果氯化炉不能生产，氧化反应器就停车；2）如果氧化反应器不能生产，氯化炉可继续生产。　　1.8表面处理。本阶段对TiO2进行无机包膜，提高最终产品的颜料性能。包膜有连续包膜和间歇包膜两种方式，本工艺采用间歇包膜。表面处理完的TiO2进入过滤和水洗工序。　　1.9过滤和洗涤。过滤和洗涤是采用水洗除去包膜后浆料中的可溶性盐。目前普遍使用的过滤和水洗设备有隔膜压滤机和转鼓式

5、过滤器，各有优缺点。转鼓过滤机由于使用和维修方便，建议采用4套共8个转鼓式过滤器。　　1.10干燥。本阶段对洗涤后的钛白浆料进行干燥，保证钛白产品水份小于0.5%。　　1.11粉碎。本阶段对干燥后的钛白颗粒进行超微粉碎，提高产品的颜料性能。钛白产品的粉碎在气流粉碎机中完成。TiO2从4台给料斗分别进入4台汽粉进料器再通过1.0MPa蒸汽输送分别进入4台汽粉机。　　汽粉机是一个很强的喷射粉碎装置。过热蒸汽（3.0MPa）经过喷嘴进入汽粉机的磨腔产生超声速的冲击波，从而在粉化室产生涡流对TiO2进行粉碎。有的TiO2产品品种需要有机包膜，有机添加剂的加入也是在汽粉机的入口完成的

6、。汽粉机的出口在上端，可以调整出口高度来对出口产品的粒度进行微调。　　从汽粉机出来TiO2分别排到4台袋式过滤器进行分离，产生的气体使用冷凝器收集，冷凝器是一个直接喷淋装置，使用冷凝循环水来喷淋气体中的蒸汽，喷淋产生的冷凝水使用换热器进行冷却，并通过循环泵作循环喷淋用。从冷凝器出来的气体经气液分离器除去液滴后，经真空泵（P-953A～D）排入大气。　　1.12产品包装。本阶段使用包装机完成TiO2产品的包装。从汽粉系统过来的TiO2经过两台双向阀分别输送到两台包装前料仓中。包装前料仓底部带有活底，TiO2经过旋转下料阀分别进入2台产品包装机。TiO2产品称重后以每袋25kg

7、的标准装袋后送到产品仓库。　　产品包装系统由高精度半自动包装机、自动码垛机、自动塑封机、运输装置等设备组成，工作流程是人工套袋，采用25kg阀口袋，自动灌装，自动计量，自动码垛，自动塑封，称量精度0.2%。包装系统同时具有单包下线功能。根据用户要求，TiO2产品也可以进行其它规格的包装，如吨包装。　　2三废处理　　氯化钛白三废包括废气、废水、废渣，经过必要的处理后，达到环保要求，描述如下：　　2.1废气排放及处理。氯化尾气是使用高钛渣生产粗TiCl4，经过去除固体杂质、冷凝回收TiCl4后产生尾气，主要含CO2、C