硫酸法生产钛白粉水洗工艺真空系统设计改造方案与思路

1、木文由八o年的雪茄贡献pdf文档可能在wap端浏览体验不佳。建议您优先选择txt,或下载源文件到木机杳看。笫21卷笫4期2004年7月钛工业进展titanium industry progress硫酸法住产钛口粉水洗工艺真空系统设计改造方案与思路金斌（攀钢钛业公司研发中心,四川 攀枝花 617063）摘 ：讨论了水洗真空度对水洗工艺的影响，提出水洗真空系统的改造原则，并对 真空系统改造设计思路和要目的。关键词：钛白粉；水洗工艺；真空管道方案进行了详细的探讨。通过改进和优化能够提高设备的使用率，最终达到缩矩水洗 时间，提高本工序产能的1 刖吕我国钛口粉行业，主要以硫酸法牛产为主，由于各个金业技术

2、水平和工艺装备的差 界，使得企业产品质量差界较大。偏钛酸的水洗工序是硫 酸法生产钛口粉一个很重要的 环节，其水洗效果直接影响产品的质量，水洗时间是影响产量和能耗的一个重要因素。 目前，国内很多钛口企业水洗工序已经成为木厂的生产瓶颈，远远满足不了后段工序的 要求,影响了产能，拖延了企业的发展。本研究从水洗工艺的推动力真空系统出发，研究了真空系统对水洗工艺的影响，提出了水洗工艺真空系统改造原则，并对 改造思路和方案进行了详细的探讨和分析，通过设计改造，达到降能、提产的目的。入约200 ml的水解浆料，接通真空泵，抽干后，加去离了水进行洗涤，每隔20 min检测洗水出水铁含量，并记录真空泵的真空读数

3、和洗涤终点吋间。按照实验方 法 212 分 别以- 0102m pa , - 0104m pa , - 0105m pa , - 0106m pa 的真空度 进行偏 钛酸的洗涤试验，具体结果见表1。表1 真空度与洗涤时间的关系洗涤时间/ min 90 70 60 552 真空度对水洗吋间和效果的影响211 所需主要试剂及仪器收稿 h 期：2003 - 08 - 18hu. com）作者简介：金 （1975 ,男，攀钢钛业公司饮技术研究开发中心，四川攀枝 花 617063 ,电话：0812 - 6621713 , e2mail : tomjack486 so2 斌抽滤瓶（1 000 ml ）真空

4、泵（自制调压装置）硫鼠酸镀（015 %）双氧水（5 %）高 镒酸钾标准溶液（010511）01/ l ）水解钛液去离子水涤吋间相应缩短，由于出水量变大，洗涤速度加快，铁和其它朵质交换的速度加 快，因此，水的用量变化不是很大，最终洗涤效果差别不大。214生产现场真空度对水洗时间和效果的验证试验212 试验方法真空度/ mpa - 0102 - 0104 - 0105 - 0106取一小块758滤布置入抽滤瓶的漏斗内，装213 试验结果分析水的用量/ ml 800 750 700 700终点铁含虽/ 10 - 4 % 2518 3017 3612 3016从表1的数据分析，随著真空度的增大，洗vo

5、ll21 noll j ulv 2004根据实验室的试验结论，在现场进行生产试46钛工业进展titanium industry progress第21卷验，来进一步验证真空度对水洗时间和效果的影响规律，并对真空系统进行改造， 从而达到缩短水洗时间的h的。选取6组水洗叶滤机（叶滤机状态基本相 当），分别在开启3台、4台、5台真空泵的条件下，分别进行真空度、出水量、洗 涤时间和洗涤效果的测定，具体数据见表2 o表2真空度对水洗工艺的影响真空泵数量3 4 5当地大气压和管道损耗的影响，实际反映的真空度远小于极限真空度。水洗真空系 统的管道比较复杂，有单一的抽气管道，有单一的下水管道，也有汽与水的汽水

6、分离 管道。対于不同的管道，要依据输送物料的性质、流量和流速分别进行讨论与分析，从 而计算得出合理的管道口径，最大限度地减小由于管道口径的不匹配而对真空的损耗。 根据现场试验测定和实际操作经验，可以确定的参数有：当地人气压p0 ,气体流速u 气=8 m/ s ,水的流速u水二2 m/ s废酸流速u = 1】n/ s，单台叶滤机洗水出水废 酸量 v 单二 5 m3 / h u 管径公式：d 二 1 000 x v / （ 01785 x ） 1/ 2 其屮：d 管道管径（mm） ; v 气量或者水量大小（m3 / min） ; m 气体或水的流速（m/ min） o31212真空管道口径人小的确

7、定真空度/ mpa - 01022 - 01036 - 01042出水量/m ? h3 - 1洗涤时间终点铁含量/ min 440 350 310 / 10 - 4 % 6618 5016 5514从表2的数据分析可以知道，随着系统真空度的提高，出水量明显增大，洗涤时 间有一定的缩短，但不是人幅度地缩短，因此，需对真空系统进行改造，來捉高水洗 工艺的推动力。3真空系统改造原则及设计思、路311 真空系统改造原则在硫酸法生产钛白粉金业，水洗工艺真空系统包括真空泵、真空缓冲罐、真空管道 及其汽水分离罐，如何将这几部分设备用管道合理优化地连接，是提高真空度的关键。 真空系统的改造必须依据两个方面的原

8、则，第一，依据当地人气压和水洗设备产能核算 真空泵的数量，然后根据真空泵的最大抽气量和叶滤机出水量的大小，计算各个设备z 间连接管道的管径大小；第二，尽量 减少真空的消耗，最大限度地便汽水在口身重 力的作用下进行完全分离。312 真空系统设计改造思路和方法31211 真空泵数量的确定真空泵出厂时都冇额定极限真空度和最大抽气量，一般情况下，根据生产工艺水洗 周期和产 能的人小，推算单台叶滤机的出水最和需气最，来反算总的抽气量，再由总抽 气量來合理分配真空泵的数量。此时依据抽气量确定真空泵的数量后，真空系统的最大 真空度就已经确定，由于受316 418 516对于水气的分离管道，应该按照水和汽总需

9、气量的人小分别计算，再将两管径截而 积相加，2 2即：d二（d气+ d水）1/ 2。31213 管网系统的合理配置水洗真空系统 不同于具它行业的真空管道，它输送的气休一般是酸性较强的饱和水蒸气，那么，在管 网配置屮，应必须把握以下两个原则：第一，保证水气不进入真空泵，确保设备止常运行；第二，管道真空损失最小化， 避免水在管道内的爬坡现彖，且尽可能使水和汽在混合管道内进行分离。因此，真空系 统的管网配置应该按照如下示意图进行，可达到满意的效果。第4期金 ：硫酸法生产钛口粉水洗工艺真空系统设计改造方案与思路斌47从上述真空管网示意图屮可以看出，真空泵必须和一个真空缓冲罐相连，主要作用 是使整个真空

10、系统真空度保持恒定，其次是管道中的饱和蒸汽在缓冲罐内进一步冷凝予 以分离，减少对真空泵的腐蚀。示意图中分离罐的作用是进行水或者废酸与汽的二次分 离，一次分离在出水下管道内进行，人约将98 %以上的汽与水进行了分离，因此， 避免大虽的水进入分离罐而出现水的爬坡，形成所谓的不正常液封现象。31214 管道 及其设备安装高度的确定对于输送水的管道，尽可能依据水自身的重力，自主下流， 因此，管道布置要有一定的标高。汽水分离罐的安装高度非常重要，根据经验，要使水 不被抽入分离罐内，罐体的安装高度必须鬲于水洗池子表而115 m118 m ,那么，相 对m液封池的落差应在8 m15 m。不过对于罐体的安装高

11、度和液封池落差应该依据当地 人气压和真空key words : titanium dioxide ; vater2wash ; vacuum tract度的大小进行计算而定，不能一概而论。4 结论木研究对硫酸法水洗真空系统对水洗周期和 效果影响因素进行了分析，并提出真空系 统改造的原则，同时从真空泵的数量和真空管道大小的确定，管网合理布置以及设备的 安装高度出发，详细地讨论了水洗真空系统设计改造的思路和方法，通过设计改造，能 够提高设备的使用率，缩短水洗周期，达到增产降耗的目的。参考文献:1 成都科技大学化工原理编写组编箸.化工原理m :.成 都：成都科技大学出版社，1996 2 陈朝华饮白粉

12、生产技术问答m .北京： 化学工业出版社,1998urn system was proposed. schemes and train of t hought for t he transform of t he system were detailed. through improvement and proving production capacity.optimization , t he rate of ultilization of t he equipment could be raised , t hus achieving goals of shortening water2wash time and im2abstract : the effect of vacuity on t he water - wash process was discussed , and t he transforming principle of t he water2wash vacu2欢迎订阅schemes and tra in of thought in the transf orm of water2wash vacu