新建钛白粉厂后处理工序的设备选择

贺睿华，田 密，赵庆宇，张 雷

(锦州钛业有限公司 ，辽宁 锦州 121005)

新建钛白粉厂后处理工序的设备选择

贺睿华，田 密，赵庆宇，张 雷

(锦州钛业有限公司 ，辽宁 锦州 121005)

介绍了钛白粉厂后处理设备中砂磨系统、包膜系统、过滤系统、干燥系统、汽粉系统及风送料系统的一般设备选择原则，概述了设备对解决生产中存在问题的一些优化途径，为钛白粉厂后处理的建设决策提供了参考资料。

钛白粉；后处理；设备

未来几年中国钛白粉行业将进入飞速发展的时代。钛白粉价格节节攀升，2011年第二季度锐钛型钛白粉的价格为18500～20000元/t，比上年同期翻一番，而金红石型产品由13000～14000元/t升至最高时的23000～24000元/t，增幅为10000元/t。在利润的驱动下，产能也在不断攀升，2011年全国钛白粉总产量超过175万吨，其中出口量近40万吨，同比增加49.5%，进口量近23万吨，同比下降15.0%，新建的项目如雨后春笋般涌现，从发展态势看，氯化法钛白将成为未来钛白粉行业发展的趋势，但不管是氯化法还是硫酸法，后处理工序都是必不可少的[1]。目前，后处理工序已接近成熟，产品类型也更加多样化，大多数新建项目在考虑后处理工序的设备选型问题时都基本复制原有的生产线，忽略了工序的节能降耗和环保要求，本论文总结了后处理设备中砂磨系统、包膜系统、过滤系统、干燥系统、汽粉系统及风送料系统等设备的选择原则，为建设决策者提供参考。

1 后处理工艺简介

一般的后处理工艺都为湿法处理工艺，主要包括分散砂磨、包膜、过滤、干燥、汽粉、包装等6个工序，有的工艺省去了分散砂磨工序，但事实证明，砂磨对CBU、吸油量、分散性等指标有一定的影响，见表1。

涉及到的主要设备有砂磨机、包膜罐、过滤、设备及粉碎设备等，设备流程如图1。

图1 后处理设备流程表1 有无砂磨对钛白粉部分指标的影响

钛白粉指标CBU吸油量分散性不经过砂磨15．4721．7417．7经过立式砂磨机14．9321．0714．3是否砂磨对比0．540．663．41

2 设备选择

建厂之前，先要考察设备，对通过网络、书籍以及客户和供应商等途径了解到的设备信息汇总后，选出有较强实力的几个单位进行实地和业绩考察。笔者认为，对于钛白粉行业使用的国产设备，鱼龙混杂，特别针对氯化法钛白，设备厂家一般都没有经验，而国内设备厂家本身的设计能力差，对设备的改进更得寄托于钛白粉生产企业，这样可以联想，钛白行业投资咨询，特别是设备选择和工艺引进比较有市场前景，从大的方面说，有利于国内钛白粉事业健康良性发展，从小的方面说，避免了钛白粉新建项目不必要和重复的考察花销。

另外，设备的选择要有整体的工艺概念，在对每一类设备了解的基础上，本着运行设备少、成本低的原则，认真考虑设备布置，其后再对已选的设备进行评判。

2.1 砂磨设备选择

常用的砂磨设备主要有立式砂磨机与卧式砂磨机，立式砂磨机自动化程度低，处理量小，所以一般选用卧式砂磨机较好，但是为了经济考虑，是否使用砂磨机还取决于半成品浆料的状态和分散程度，具体可在小实验中判断有无经过砂磨的半成品包膜后质量指标是否符合质量标准。

2.2 包膜设备的选择

包膜是后处理的关键质量控制工序。几乎绝大多数的钛白粉生产均采用包膜罐作为主体设备，但对包膜而言，其附属设备也较为重要，如罐体的升温、搅拌装置及自动化控制系统，其中自动化的精确控制最为重要。因为后处理工序属于精细化工的范畴，包膜反应的精确控制决定了终产品的质量，包膜反应中关键的控制因素为温度、反应时间、pH值、加料量及速度，对于这些工艺控制点，测量的仪表必须准确，再加上计算机程序的自动控制，包膜操作就可以灵活而且准确的进行。

2.3 过滤设备的选择

实现固液分离的设备很多，如离心机、叶滤机、压滤机、转鼓过滤机，但在钛白粉行业主要考虑了设备运行的连续性和操作简便性，所以压滤机和转鼓过滤机可以作为首选设备，这两种设备存在一定的差异，见表2。选择过滤设备时要综合考虑多种因素。目前，全国范围内转鼓过滤机的销售厂家较少，可选择的范围也较窄，有逐步被压滤机取代的趋势，但转鼓过滤机还用一定的改进空间，特别是卸料的方式上(转鼓一般采用鼓风卸料方式)，笔者做过实验，在转鼓的非卸料区取样做含水率为39%，而在卸料区取样则为48%。

表2 压滤机与转鼓过滤机的差异

2.4 干燥设备的选择

应用于钛白行业的干燥设备比较先进的有带式干燥机、闪蒸干燥设备、喷雾干燥设备。带式干燥机和喷雾干燥设备在能耗方面都不及闪蒸干燥设备，带式干燥机还有干饼含水率较高的缺点，因此也有被逐渐淘汰的趋势。闪蒸干燥设备现在国内已有成形的技术，但设备仍不能与国外设备的性能相媲美[2]。闪蒸干燥设备还有个比较致命的弱点，就是滤饼含水率太高会造成死车，如果上级设备选择的是转鼓过滤机，那么这种情况会很多，解决的方法是在送料装置上返回一定量的干料混合后再加入闪蒸主机，或者进入主机前进行有机化处理，这样可以从降低滤饼含水率和增加干燥效率方面有效解决死车的问题。

2.5 汽粉设备的选择

汽粉工序对于产品消色力和分散性的提高有着非常关键的作用。虽然现在所有的钛白粉厂都使用汽粉机，但国产汽粉机基本都要经过钛白粉生产企业自己不断摸索改进才能适合生产，究其原因，国内能够生产汽粉机的厂家凤毛麟角，而已有生产能力的厂家技术实力也相当薄弱，所以有些生产企业选择进口汽粉机，当然价格也很昂贵。汽粉机最关键的是材质，我相信有实力的企业只要将目光投注于此，再结合钛白粉行业自身的特点一定能生产出好的汽粉机，随着钛白粉行业共同繁荣。

2.6 风送料设备的选择

风送料设备主要有两个作用，一是输送物料，二是冷却物料。风送料设备主要用在汽粉袋滤器下来的高温物料输送上。其他利用水冷的设备曾经被使用，但因其故障率和能源消耗高，后来被负压风送所取代。现在这种工艺和设备已有成熟的技术，但我们在选择时还应该注意横管道尽量不要太平和太长、管道不转直角弯、避免在管道上分料。

3 结束语

在新建厂的筹划工作中，设备选择是第一项也是最重要的一项，在确定工艺方案和路线后，对使用设备的了解和充分的考察直接决定了投资的多少。在确定了关键设备的选择原则后，一定要对设备性能和布置进行反复论证，保证设备是可用的、节约的，而在下一步试车当中也要有充足的信心进行设备的优化，保证所选的正确的设备是好用的。

[1] 毕 胜.中国钛白粉工业发展方向评述——硫酸法和氯化法前景分析[J]. 中国涂料，2009,24(12)：7-12.

[2] 潘海波.旋转闪蒸干燥器内传热传质特性的基础研究[D]. 南京:东南大学，2006.

(本文文献格式：贺睿华，田 密，赵庆宇，等.新建钛白粉厂后处理工序的设备选择[J].山东化工，2017，46(12)：116-117.)

2017-04-15

贺睿华(1982—)，山西人，硕士研究生学历，现在锦州钛业有限公司任后处理工序工程师职务，主要研究钛白粉生产工艺。

TQ621.1+2

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