發布時間:2024-10-21 10:10:29 人氣:96 來源:鈦白粉冷凍結晶設備
鈦白粉生產中鈦液結晶工藝是一個關鍵步驟,它涉及到從鈦液中去除硫酸亞鐵等可溶性雜質,以提高鈦白粉的質量和純度。鈦液結晶工藝主要分為真空結晶和冷凍結晶兩種方法。
1.真空結晶:真空結晶工藝是在減壓狀態下進行的,通過降低鈦液的沸點,使鈦液局部沸騰,溶劑蒸發,由于汽化潛熱需要吸收大量的熱,使溶液迅速冷卻而結晶析出綠礬晶體。這種方法具有冷凍效率高、附屬設備簡單、設備投資費用低、生產費用低、設備占地面積小、結晶后鈦液濃度高等優點。真空結晶工藝相對傳統冷凍結晶工藝具有投資和運行費用低、結晶效率高、生產能力大、節能降耗等優點。
2.冷凍結晶:冷凍結晶則是通過冷媒與混合鈦液進行熱交換,使混合鈦液冷卻降溫,其中硫酸亞鐵以七水硫酸亞鐵的形式結晶析出。這種方法的不足在于:一是混合鈦液物料高位熱焓以循環冷卻水進行熱交換的形式移走,沒有用于混合鈦液中的水分蒸發,增加了后工序鈦液濃縮蒸發負荷與蒸汽消耗;二是采用空心板片冷凍介質傳熱,由于混合鈦液比重高、粘度大,依靠螺旋板片的低轉速,物料湍流度低,滯留層厚,結晶過程中的熱量、質量與動量傳質欠佳;三是因空心板冷卻旋轉速低,形成較大的滯留層及流動死區,造成七水硫酸亞鐵在換熱冷卻板上結晶,為此采用“刮壁式”清洗,由于刮刀與冷卻板界面的空隙存在,且其降溫過飽和梯度大,細小初生態結晶的七水亞鐵致密的黏附在換熱板上,降低傳熱、傳質效率。
此外,還有一種連續冷凍結晶工藝,它是一種可以實現連續進料與出料的連續結晶工藝過程,鈦液進入設備后,一直到成功結晶,整個工藝能耗降低,硫酸亞鐵產量明顯提升,且濾液的過濾性能得到緩解。連續冷凍結晶工藝主要將電力作為驅動電源,無需蒸汽供應,也不需要用到燃煤鍋爐即可達到預期生產效果,同時不會產生任何環保問題。系統冷卻僅僅是閃蒸蒸汽冷凝放熱與冷凍機轉變的熱量,不僅冷卻負荷較小,同時對于循環水的消耗量也較少,可加強對冷凍機組的溫度調節,實現對鈦液溫度的合理控制,使鈦液降溫速度被準確調整,實現連續化與自動化的鈦白粉生產和鈦液結晶,更大限度上節約人力。
綜上所述,鈦白粉生產中鈦液結晶工藝的優化和設備的選擇對于提高生產效率、降低能耗和提升產品質量都有重要影響。真空結晶和連續冷凍結晶工藝因其快速、節能和環保的特點,正在逐漸取代傳統的間歇式冷凍結晶工藝。