鈦白粉生產(chǎn)過程

轉(zhuǎn)窯是鈦白粉生產(chǎn)中能耗大戶，其能耗占鈦白粉生產(chǎn)總能耗的20%左右，也是熱能利用率不高的化工操作單元之一。八十年代化工部組織化工部涂料研究所、第三設(shè)計院及部分鈦白粉廠，在鎮(zhèn)江對1臺φ1600的轉(zhuǎn)窯（熱源為輕柴油、內(nèi)襯15 cm耐火磚、偏鈦酸采用葉濾機脫水、產(chǎn)品為銳鈦型）在現(xiàn)場進行了近一星期的測試，得出噸產(chǎn)品能耗為1423.6千焦（340×104大卡），其中偏鈦酸水分蒸發(fā)占能耗的30.84%、窯體散熱占39.53%、煙氣帶走熱量占22.44%（煙氣溫度大約250℃）、成品帶走熱量占6.94%，前三項占總能耗的92.81%。山東院對年產(chǎn)4萬噸的φ3600×55000轉(zhuǎn)窯（采用天然氣加熱、隔膜壓濾機脫水、煙氣溫度大約380℃，產(chǎn)品仍為銳鈦型）按上述80年代的測試結(jié)果，重新?lián)Q算，得出結(jié)果為：噸產(chǎn)品能耗為1034.4千焦，偏鈦酸水分蒸發(fā)占20.1%，窯體散熱占24.97%，煙氣帶走熱量占39.58%，成品帶走熱量占7.85%。熱能利用率有明顯的提高，但前三項仍占84.65%，而煙氣的熱量和成品帶走的熱量高于80年代φ1600的小窯，這主要是現(xiàn)在的操作工藝尾溫高（380~400℃），產(chǎn)量大所致。 

        尾氣（煙氣）余熱的利用
        近年來尾氣余熱利用在行業(yè)內(nèi)很普遍，使用得多的是煙氣經(jīng)高溫電除塵后，再用于廢酸濃縮的預(yù)濃縮，熱能利用率比較好。還有幾家企業(yè)通過引進國外技術(shù)，煙氣經(jīng)高溫電除塵后，部分返回窯頭做二次熱風使用，可降低天然氣的消耗，剩余的煙氣再供給廢酸預(yù)濃縮，上述兩種方法的煙氣余熱利用率都能做到50%以上。還有的企業(yè)直接將煙道氣進余熱鍋爐，產(chǎn)生0.8 MPa蒸汽供系統(tǒng)內(nèi)使用，但直接利用煙道氣較難操作，通過導熱油熱交換后再用于余熱鍋爐，操作比較穩(wěn)定。簡單花錢少的辦法是將二次水洗水，用作電除霧高丘里冷卻水，在降低煙氣溫度的同時廢水被加熱后用于一洗，當然這種方法的熱利用率也比較低。

 
      減少窯體散熱的措施
      德國Ti-Cons公司曾介紹，在1臺φ3200×55000的轉(zhuǎn)窯中，內(nèi)襯一層152 mm保溫磚和一層152 mm的耐火磚，可減少轉(zhuǎn)窯殼體表面熱損失約126×104 kJ(30.1×104 kcal)，相當于減少熱損失25%。目前國內(nèi)有條件的企業(yè)都把原來的單層耐火磚設(shè)計改為雙層磚（一層耐火磚、一層保溫磚），根據(jù)窯體尺寸大小不同，有的采用150 mm耐火磚+150 mm保溫磚或150 mm耐火磚+50 mm保溫磚，都有明顯的減少窯體散熱的效果。

      八十年代上海、南京等地的鈦白粉廠曾借鑒鋼鐵廠煉鋼爐隔熱保溫的措施，在窯與耐火磚之間內(nèi)襯一層硅酸鋁纖維保溫氈，其隔熱效果十分明顯，人站在窯頭下幾乎感覺不到太多的輻射熱，甚至可以用手觸摸殼體，后因保溫氈太松軟，轉(zhuǎn)窯長期運轉(zhuǎn)后發(fā)生耐火磚移位而棄用。如果能解決保溫氈和磚的固定問題，這種方法能大大減少窯體的熱損失。

 
      產(chǎn)品帶走熱量的回收
      煅燒后的鈦白粉溫度高達800余度，其帶走的熱量占煅燒總能耗的7%~8%，也不可小覷，以前國內(nèi)鈦白粉企業(yè)的冷卻窯大多采用水冷，由于冷卻筒內(nèi)部設(shè)計不合理，熱交換效果不好，大多數(shù)工廠水也未回收。九十年代引進東歐技術(shù)后，冷卻窯幾乎全部改為風冷，冷空氣與灼熱的物料熱交換后可升至90℃左右，返回轉(zhuǎn)窯做一次風使用。但從熱力學的角度來看，余熱回收不徹底，以天然氣做燃料為例大約只回收了熱能的38%，以煤氣為燃料也只回收了54%，建議今后改為風冷+水冷同時進行，加熱后的冷卻水可供水洗使用。