新建鈦白粉廠后處理工序的設備選擇

賀睿華，田 密，趙慶宇，張 雷

(錦州鈦業有限公司 ，遼寧 錦州 121005)

新建鈦白粉廠后處理工序的設備選擇

賀睿華，田 密，趙慶宇，張 雷

(錦州鈦業有限公司 ，遼寧 錦州 121005)

介紹了鈦白粉廠后處理設備中砂磨系統、包膜系統、過濾系統、干燥系統、汽粉系統及風送料系統的一般設備選擇原則，概述了設備對解決生產中存在問題的一些優化途徑，為鈦白粉廠后處理的建設決策提供了參考資料。

鈦白粉；后處理；設備

未來幾年中國鈦白粉行業將進入飛速發展的時代。鈦白粉價格節節攀升，2011年第二季度銳鈦型鈦白粉的價格為18500～20000元/t，比上年同期翻一番，而金紅石型產品由13000～14000元/t升至最高時的23000～24000元/t，增幅為10000元/t。在利潤的驅動下，產能也在不斷攀升，2011年全國鈦白粉總產量超過175萬噸，其中出口量近40萬噸，同比增加49.5%，進口量近23萬噸，同比下降15.0%，新建的項目如雨后春筍般涌現，從發展態勢看，氯化法鈦白將成為未來鈦白粉行業發展的趨勢，但不管是氯化法還是硫酸法，后處理工序都是必不可少的[1]。目前，后處理工序已接近成熟，產品類型也更加多樣化，大多數新建項目在考慮后處理工序的設備選型問題時都基本復制原有的生產線，忽略了工序的節能降耗和環保要求，本論文總結了后處理設備中砂磨系統、包膜系統、過濾系統、干燥系統、汽粉系統及風送料系統等設備的選擇原則，為建設決策者提供參考。

1 后處理工藝簡介

一般的后處理工藝都為濕法處理工藝，主要包括分散砂磨、包膜、過濾、干燥、汽粉、包裝等6個工序，有的工藝省去了分散砂磨工序，但事實證明，砂磨對CBU、吸油量、分散性等指標有一定的影響，見表1。

涉及到的主要設備有砂磨機、包膜罐、過濾、設備及粉碎設備等，設備流程如圖1。

圖1 后處理設備流程表1 有無砂磨對鈦白粉部分指標的影響

鈦白粉指標CBU吸油量分散性不經過砂磨15．4721．7417．7經過立式砂磨機14．9321．0714．3是否砂磨對比0．540．663．41

2 設備選擇

建廠之前，先要考察設備，對通過網絡、書籍以及客戶和供應商等途徑了解到的設備信息匯總后，選出有較強實力的幾個單位進行實地和業績考察。筆者認為，對于鈦白粉行業使用的國產設備，魚龍混雜，特別針對氯化法鈦白，設備廠家一般都沒有經驗，而國內設備廠家本身的設計能力差，對設備的改進更得寄托于鈦白粉生產企業，這樣可以聯想，鈦白行業投資咨詢，特別是設備選擇和工藝引進比較有市場前景，從大的方面說，有利于國內鈦白粉事業健康良性發展，從小的方面說，避免了鈦白粉新建項目不必要和重復的考察花銷。

另外，設備的選擇要有整體的工藝概念，在對每一類設備了解的基礎上，本著運行設備少、成本低的原則，認真考慮設備布置，其后再對已選的設備進行評判。

2.1 砂磨設備選擇

常用的砂磨設備主要有立式砂磨機與臥式砂磨機，立式砂磨機自動化程度低，處理量小，所以一般選用臥式砂磨機較好，但是為了經濟考慮，是否使用砂磨機還取決于半成品漿料的狀態和分散程度，具體可在小實驗中判斷有無經過砂磨的半成品包膜后質量指標是否符合質量標準。

2.2 包膜設備的選擇

包膜是后處理的關鍵質量控制工序。幾乎絕大多數的鈦白粉生產均采用包膜罐作為主體設備，但對包膜而言，其附屬設備也較為重要，如罐體的升溫、攪拌裝置及自動化控制系統，其中自動化的精確控制最為重要。因為后處理工序屬于精細化工的范疇，包膜反應的精確控制決定了終產品的質量，包膜反應中關鍵的控制因素為溫度、反應時間、pH值、加料量及速度，對于這些工藝控制點，測量的儀表必須準確，再加上計算機程序的自動控制，包膜操作就可以靈活而且準確的進行。

2.3 過濾設備的選擇

實現固液分離的設備很多，如離心機、葉濾機、壓濾機、轉鼓過濾機，但在鈦白粉行業主要考慮了設備運行的連續性和操作簡便性，所以壓濾機和轉鼓過濾機可以作為首選設備，這兩種設備存在一定的差異，見表2。選擇過濾設備時要綜合考慮多種因素。目前，全國范圍內轉鼓過濾機的銷售廠家較少，可選擇的范圍也較窄，有逐步被壓濾機取代的趨勢，但轉鼓過濾機還用一定的改進空間，特別是卸料的方式上(轉鼓一般采用鼓風卸料方式)，筆者做過實驗，在轉鼓的非卸料區取樣做含水率為39%，而在卸料區取樣則為48%。

表2 壓濾機與轉鼓過濾機的差異

2.4 干燥設備的選擇

應用于鈦白行業的干燥設備比較先進的有帶式干燥機、閃蒸干燥設備、噴霧干燥設備。帶式干燥機和噴霧干燥設備在能耗方面都不及閃蒸干燥設備，帶式干燥機還有干餅含水率較高的缺點，因此也有被逐漸淘汰的趨勢。閃蒸干燥設備現在國內已有成形的技術，但設備仍不能與國外設備的性能相媲美[2]。閃蒸干燥設備還有個比較致命的弱點，就是濾餅含水率太高會造成死車，如果上級設備選擇的是轉鼓過濾機，那么這種情況會很多，解決的方法是在送料裝置上返回一定量的干料混合后再加入閃蒸主機，或者進入主機前進行有機化處理，這樣可以從降低濾餅含水率和增加干燥效率方面有效解決死車的問題。

2.5 汽粉設備的選擇

汽粉工序對于產品消色力和分散性的提高有著非常關鍵的作用。雖然現在所有的鈦白粉廠都使用汽粉機，但國產汽粉機基本都要經過鈦白粉生產企業自己不斷摸索改進才能適合生產，究其原因，國內能夠生產汽粉機的廠家鳳毛麟角，而已有生產能力的廠家技術實力也相當薄弱，所以有些生產企業選擇進口汽粉機，當然價格也很昂貴。汽粉機最關鍵的是材質，我相信有實力的企業只要將目光投注于此，再結合鈦白粉行業自身的特點一定能生產出好的汽粉機，隨著鈦白粉行業共同繁榮。

2.6 風送料設備的選擇

風送料設備主要有兩個作用，一是輸送物料，二是冷卻物料。風送料設備主要用在汽粉袋濾器下來的高溫物料輸送上。其他利用水冷的設備曾經被使用，但因其故障率和能源消耗高，后來被負壓風送所取代。現在這種工藝和設備已有成熟的技術，但我們在選擇時還應該注意橫管道盡量不要太平和太長、管道不轉直角彎、避免在管道上分料。

3 結束語

在新建廠的籌劃工作中，設備選擇是第一項也是最重要的一項，在確定工藝方案和路線后，對使用設備的了解和充分的考察直接決定了投資的多少。在確定了關鍵設備的選擇原則后，一定要對設備性能和布置進行反復論證，保證設備是可用的、節約的，而在下一步試車當中也要有充足的信心進行設備的優化，保證所選的正確的設備是好用的。

[1] 畢 勝.中國鈦白粉工業發展方向評述——硫酸法和氯化法前景分析[J]. 中國涂料，2009,24(12)：7-12.

[2] 潘海波.旋轉閃蒸干燥器內傳熱傳質特性的基礎研究[D]. 南京:東南大學，2006.

(本文文獻格式：賀睿華，田 密，趙慶宇，等.新建鈦白粉廠后處理工序的設備選擇[J].山東化工，2017，46(12)：116-117.)

2017-04-15

賀睿華(1982—)，山西人，碩士研究生學歷，現在錦州鈦業有限公司任后處理工序工程師職務，主要研究鈦白粉生產工藝。

TQ621.1+2

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1008-021X(2017)12-0116-02