艾婕姍 胡永強(云南新立有色金屬有限公司,云南 昆明 651201)
鈦白粉生產中干燥方法的選擇及應用
艾婕姍 胡永強(云南新立有色金屬有限公司,云南 昆明 651201)
鈦白粉干燥方法多種多樣,在幾十年的發展歷程中,各類鈦白粉的干燥方法均起到較為顯著的效果,選擇符合生產標準的干燥方法重要至極,因此本文就鈦白粉生產中干燥方法的選擇及應用展開探究,并總結出如何根據實際情況選擇適宜的干燥方法,及應用方案。
鈦白粉;生產;干燥;方法;應用
近年來,鈦白粉的應用領域不斷擴大,鈦白粉的產量也逐步提高,在提高生產效率的同時保證鈦白粉的基本質量尤為重要,鈦白粉干燥作為鈦白粉質量提升的關鍵環節,在鈦白粉的質量方面起到決定性作用,為保障鈦白粉的基本質量提供了便利條件,如何擇優選擇適宜的鈦白粉干燥方法,是當前鈦白粉生產企業需要考慮的重點要素。
1.1 涂料
鈦白粉的主要材料結構以粉末材料為主,對于涂料而言,具有較好的融合性,現代涂料中,鈦白粉在涂料的總量中,占有30%的占有率,在所有種類的涂料中,添加鈦白粉的涂料也達到一半以上,由此可見鈦白粉在涂料領域的重要性。
1.2 塑料
塑料主要分為兩種,普通塑料及高檔塑料,普通塑料的材料主要膠體結構為主,不含有鈦白粉成分,而高檔塑料中為提高塑料的質量與美觀度,其中會添加含量為5%的鈦白粉作為配料,使其具有一定的耐熱性能,不易在高溫環境下燃燒,較大程度上,提高了塑料使用的安全程度。
2.1 帶式干燥
帶式干燥主要使用帶式干燥機進行操作,通過機械履帶循環的方式,進行鈦白粉的烘干,早期,我國對帶式干燥機的使用,主要以引進德國設備為主,后期階段,我國已具備帶式干燥機的生產能力。
帶式干燥機的入口主要依據條形設計,以便更好的進行風干工作,干燥機內部結構設計,主要以空體風干室為主,根據鈦白粉數量的不同,各風干室可進行一定的調節,通過機械壓縮的方式,將鈦白粉送入風干室內,每一個風干室均配備換熱器與風機等設備,利用空氣迅速流通的方式,使鈦白粉迅速風干,而后進行加熱處理,蒸發其中的水分,最后使用排風機將鈦白粉從風干室內排出,進而落入循環履帶內,傳輸至另一加工工序。
2.2 噴霧干燥
噴霧干燥設備與帶式干燥機屬于同期采購的干燥設備,同時在21世紀初期,同樣實現全面的國產化生產,在設計理念上,噴霧干燥與帶式干燥有著本質上區別。
噴霧干燥首先采用離心旋轉的方式,對鈦白粉進行離心分離,其中二氧化鈦是主要的分離原料,而后經過空氣的高速分流,使其呈現顆粒狀,最后通過蒸發的方式進行高溫蒸發,雖然該方法較為簡便,但對環境污染較為嚴重,在使用過程中,需要盡量使用清潔能源,以降低對環境的影響。
2.3 旋轉閃蒸干燥
旋轉閃蒸干燥設備的使用較晚,雖然其研發時間建造,在上世紀60年代末就已開始旋轉閃蒸干燥設備的研制,但截至1990年,我國才開始將此設備引進并使用,通過長期的積累積累與模式,我國在2003年完成了該設備的自主研發與生產工作,并具備自主生產能力。
旋轉閃蒸干燥設備,主要利用加熱的方式,進行干燥,通過進風機、排風機等設備,進行螺旋旋轉的分離傳送,經過濾后,進入干燥器內部,再次進行與高溫氣體的結合,而后使用鼓風機進行干燥處理,同時攪拌機需要對參入的鈦白粉進行攪拌,以便加快及干燥速度,采用受熱蒸發的方式,進行讓其中所含的水分快速蒸發。旋轉閃蒸干燥機存在著以下優勢:
①對濕物料要求含固量高達約60%,具有明顯節能效果。
②設備布置緊湊、節省廠房空間。

3.1 產品能耗比較
兩種干燥方法對濕二氧化鈦漿料含固量要求不同,帶式干燥要求含固量為50%,噴霧干燥要求含固量46%,因含固量不同,產品能量消耗就有差別。由于各干燥方法對漿料含固量要求的不同及能耗比的差異,導致兩種干燥方法總能耗的不同,由計算得出,噴霧干燥較高,帶式干燥居中,在系統生產設備的配置上,噴霧干燥、帶式干燥料漿脫水宜選用真空轉鼓過濾機或壓濾機。
3.2 其他方面比較
(1)按產品含水量比較,帶式干燥后的產品含水量約1%,而噴霧和閃蒸干燥后產品含水量約0.5%。
(2)帶式干燥器是平面布置,占地面積大,設備散熱面積大,導致環境溫度高,操作條件較差;噴霧和旋轉閃蒸干燥,其設備是立面布置,占地面積小,設備保溫效果和操作環境都較好。
(3)帶式、噴霧、閃蒸等三種干燥設備,設備制作費相差不大,國內均能生產、制作、安裝和運行。
帶式干燥機的使用早期較為普遍,但后期受到環境的影響,帶式干燥機的故障幾率大大增加,加之相關設備零件的生產已處于停滯狀態,導致維修難度不斷增加,難以長期使用,雖然噴霧干燥機的故障概率較低,但噴霧干燥的耗能存在著占地面積達,耗能較高的問題,對于小型鈦白粉加工企業而言難以承受,所以閃蒸干燥機即成為應用最廣泛的干燥機,不僅占地面積小,同時具備噴霧干燥機不易故障的優勢,與三種干燥相比,也是耗能最小的一種,因此成為諸多企業的最佳選擇。
不同的鈦白粉干燥方法具有不同的效果與優勢,目前所使用的鈦白粉干燥方法雖然方式較為傳統,但相關的干燥技術較為成熟,干燥效果極為明顯,為鈦白粉的大量推廣與使用奠定了堅實的基礎。鈦白粉干燥技術是鈦白粉生產的關鍵環節,做好鈦白粉干燥對于提高鈦白粉質量有著不可替代的作用,提升鈦白粉的干燥水平,優化技術能力是當前鈦白粉生產的重點問題。
[1]孫玉芳,趙艷平.鈦白粉生產工藝及評價[J].中國石油和化工標準與質量.2012(09).