气力输送对钛白粉在树脂中高搅分散性的影响

贺睿华,田 密,张 炳,马玉杰

(锦州钛业有限公司, 辽宁 锦州 121005)

生产与应用

气力输送对钛白粉在树脂中高搅分散性的影响

贺睿华,田 密,张 炳,马玉杰

(锦州钛业有限公司,辽宁锦州121005)

通过生产实践，对比气力输送几个关键点对钛白粉在树脂中分散性的影响，找到了此种影响的理论依据，为钛白粉生产企业气力输送提供了指导建议。

气力输送 ;钛白粉; 分散性

随着分散工艺的改进，钛白粉下游用户对钛白粉高搅分散性的要求越来越高。有必要找到一种途径提高产品在树脂体系的高搅分散性。气力输送在钛白粉行业的应用很广泛，它被用于干燥后粉体物料的输送，具有输送距离长、效率高、操作方便、可以垂直、水平或倾斜方向输送、密闭性好、输送过程还可以同时进行加热、冷却、干燥和分级操作等优点。但它与机械输送相比，也存在明显的缺点，如含水量多、有粘附性或在高速运动时易产生静电等，这主要与输送介质有关。气力输送按工作原理分为吸送式和压送式两种，这两种方式均可以采用自然空气、压缩空气或者氮气作为输送介质。在钛白粉生产过程中，气力输送主要用于汽流粉碎后的的物料冷却输送，主要目的是在包装前物料输送过程中，将钛白粉物料冷却至60℃以下。生产实践表明，气力输送过程控制对钛白粉在树脂中的高搅分散性有一定的影响。

1 气力输送过程控制的影响

生产所采用的设备装置图如下：

1.1 不同气力输送介质的影响

试验时在输送介质入口更换不同的输送介质，过程的稳定靠引风机变频和风压调节。

输送介质入口敞开，自然风进入，输送口加上气体补偿装置后，压缩空气或氮气即可实现部分补偿或全部补偿，部分补偿时，可吸入定量的自然风，入口用阀门控制开口大小，从而控制风量。以下的统计数据是在同一生产线，控制相同的工艺参数，生产1000t产品统计的结果，其中高搅分散性合格值为企业内控标准。

图1 负压吸送装置图

高搅分散性合格率/%进风流量/(m3/h)输送方式自然风491680吸送式压缩空气641050(部分补偿)压送、吸送配合氮气671210(部分补偿)压送、吸送配合

从上述结果看，粉碎后气力输送进行压缩空气和氮气补偿后，产品高搅分散性合格率较比自然风有所提高，压缩空气和氮气相差不大。

1.2 压力控制的影响

输送介质入口处设置压力显示点，该点间接反应了入口处风量的多少，是通过低温引风机的变频调节进行控制的。试验时采用自然风，入口处的阀门开度保持一致，其他工艺参数相同。

表2 输送介质入口不同压力对高搅分散性的影响

从上述结果看，输送介质入口处压力越低越有利于高搅分散性合格率的提高。

1.3 环境湿度的影响

因气力输送过程中冷却需要的风量较大，使用氮气和压缩空气成本较高，通常生产时使用自然风较多，自然风受室内环境的影响较大，为了考察该因素，在输送介质入口处，安装温度湿度计，在不同湿度的季节进行数据收集。

表3 环境湿度对高搅分散性的影响

从上述结果看，环境湿度越低越有利于高搅分散性合格率的提高。

3 气力输送影响钛白粉分散性的机理探讨

粉体的团聚一般分为软团聚和硬团聚，根据毛细管吸附理论[1]，硬团聚主要是干燥过程中形成，经过汽粉工序后，硬团聚基本可以打开。通过质量检验员的长期观察，经过研磨后的钛白粉成品在分散性读数刮板上短时间内反粗，使得分散性读数较高，用肉眼即可看到颗粒的聚集，由此判断，软团聚是影响钛白粉在树脂体系分散性的主要原因。多数钛白粉厂家均采用添加有机处理剂和改善无机膜性质来达到提升分散性的目的，这也是针对由范德华力和静电引力引起的软团聚所采取的关键措施。同理，包装前的气力输送过程也适用于软团聚理论，因检测分散性的体系为树脂体系，是非水性介质，由于不相容引起的吸附就非常明显，即钛白粉中的水份与树脂体系的不相容现象。氮气中含水量非常低，压缩空气次之，自然风最高；若使用自然风，其进风量越低越有利；环境湿度对分散性的影响也如此。这与生产试验得到的结果相吻合。因此如何避免成品钛白粉中吸附过多的水份成了改善钛白粉在树脂体系分散性的一个重要手段。

4 气力输送在钛白粉行业应用的注意事项

根据生产实际经验，为了避免输送过程中带入过多的水份，生产在树脂体系中专用的钛白粉时，避免在粉碎后使用自然风为介质的气力输送传送物料；若需要使用气力输送需考虑进风的含水量，可在输送介质入口增加干燥装置；若以上手段都不能满足，尽量减少进风量。

[1] 崔洪梅，刘 宏，王继扬，等.纳米粉体的团聚与分散[J].机械工程材料，2004，28(8):38-41.

(本文文献格式：贺睿华,田密,张炳,等.气力输送对钛白粉在树脂中高搅分散性的影响[J].山东化工，2017，46(16)：90-91.)

TB383

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：1008-021X(2017)16-0090-02

2017-05-11