艾婕姍 胡永強(qiáng)(云南新立有色金屬有限公司,云南 昆明 651201)
鈦白粉生產(chǎn)中干燥方法的選擇及應(yīng)用
艾婕姍 胡永強(qiáng)(云南新立有色金屬有限公司,云南 昆明 651201)
鈦白粉干燥方法多種多樣,在幾十年的發(fā)展歷程中,各類鈦白粉的干燥方法均起到較為顯著的效果,選擇符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的干燥方法重要至極,因此本文就鈦白粉生產(chǎn)中干燥方法的選擇及應(yīng)用展開探究,并總結(jié)出如何根據(jù)實(shí)際情況選擇適宜的干燥方法,及應(yīng)用方案。
鈦白粉;生產(chǎn);干燥;方法;應(yīng)用
近年來,鈦白粉的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,鈦白粉的產(chǎn)量也逐步提高,在提高生產(chǎn)效率的同時保證鈦白粉的基本質(zhì)量尤為重要,鈦白粉干燥作為鈦白粉質(zhì)量提升的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在鈦白粉的質(zhì)量方面起到?jīng)Q定性作用,為保障鈦白粉的基本質(zhì)量提供了便利條件,如何擇優(yōu)選擇適宜的鈦白粉干燥方法,是當(dāng)前鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)需要考慮的重點(diǎn)要素。
1.1 涂料
鈦白粉的主要材料結(jié)構(gòu)以粉末材料為主,對于涂料而言,具有較好的融合性,現(xiàn)代涂料中,鈦白粉在涂料的總量中,占有30%的占有率,在所有種類的涂料中,添加鈦白粉的涂料也達(dá)到一半以上,由此可見鈦白粉在涂料領(lǐng)域的重要性。
1.2 塑料
塑料主要分為兩種,普通塑料及高檔塑料,普通塑料的材料主要膠體結(jié)構(gòu)為主,不含有鈦白粉成分,而高檔塑料中為提高塑料的質(zhì)量與美觀度,其中會添加含量為5%的鈦白粉作為配料,使其具有一定的耐熱性能,不易在高溫環(huán)境下燃燒,較大程度上,提高了塑料使用的安全程度。
2.1 帶式干燥
帶式干燥主要使用帶式干燥機(jī)進(jìn)行操作,通過機(jī)械履帶循環(huán)的方式,進(jìn)行鈦白粉的烘干,早期,我國對帶式干燥機(jī)的使用,主要以引進(jìn)德國設(shè)備為主,后期階段,我國已具備帶式干燥機(jī)的生產(chǎn)能力。
帶式干燥機(jī)的入口主要依據(jù)條形設(shè)計,以便更好的進(jìn)行風(fēng)干工作,干燥機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計,主要以空體風(fēng)干室為主,根據(jù)鈦白粉數(shù)量的不同,各風(fēng)干室可進(jìn)行一定的調(diào)節(jié),通過機(jī)械壓縮的方式,將鈦白粉送入風(fēng)干室內(nèi),每一個風(fēng)干室均配備換熱器與風(fēng)機(jī)等設(shè)備,利用空氣迅速流通的方式,使鈦白粉迅速風(fēng)干,而后進(jìn)行加熱處理,蒸發(fā)其中的水分,最后使用排風(fēng)機(jī)將鈦白粉從風(fēng)干室內(nèi)排出,進(jìn)而落入循環(huán)履帶內(nèi),傳輸至另一加工工序。
2.2 噴霧干燥
噴霧干燥設(shè)備與帶式干燥機(jī)屬于同期采購的干燥設(shè)備,同時在21世紀(jì)初期,同樣實(shí)現(xiàn)全面的國產(chǎn)化生產(chǎn),在設(shè)計理念上,噴霧干燥與帶式干燥有著本質(zhì)上區(qū)別。
噴霧干燥首先采用離心旋轉(zhuǎn)的方式,對鈦白粉進(jìn)行離心分離,其中二氧化鈦是主要的分離原料,而后經(jīng)過空氣的高速分流,使其呈現(xiàn)顆粒狀,最后通過蒸發(fā)的方式進(jìn)行高溫蒸發(fā),雖然該方法較為簡便,但對環(huán)境污染較為嚴(yán)重,在使用過程中,需要盡量使用清潔能源,以降低對環(huán)境的影響。
2.3 旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥
旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥設(shè)備的使用較晚,雖然其研發(fā)時間建造,在上世紀(jì)60年代末就已開始旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥設(shè)備的研制,但截至1990年,我國才開始將此設(shè)備引進(jìn)并使用,通過長期的積累積累與模式,我國在2003年完成了該設(shè)備的自主研發(fā)與生產(chǎn)工作,并具備自主生產(chǎn)能力。
旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥設(shè)備,主要利用加熱的方式,進(jìn)行干燥,通過進(jìn)風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)等設(shè)備,進(jìn)行螺旋旋轉(zhuǎn)的分離傳送,經(jīng)過濾后,進(jìn)入干燥器內(nèi)部,再次進(jìn)行與高溫氣體的結(jié)合,而后使用鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行干燥處理,同時攪拌機(jī)需要對參入的鈦白粉進(jìn)行攪拌,以便加快及干燥速度,采用受熱蒸發(fā)的方式,進(jìn)行讓其中所含的水分快速蒸發(fā)。旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)存在著以下優(yōu)勢:
①對濕物料要求含固量高達(dá)約60%,具有明顯節(jié)能效果。
②設(shè)備布置緊湊、節(jié)省廠房空間。
3.1 產(chǎn)品能耗比較
兩種干燥方法對濕二氧化鈦漿料含固量要求不同,帶式干燥要求含固量為50%,噴霧干燥要求含固量46%,因含固量不同,產(chǎn)品能量消耗就有差別。由于各干燥方法對漿料含固量要求的不同及能耗比的差異,導(dǎo)致兩種干燥方法總能耗的不同,由計算得出,噴霧干燥較高,帶式干燥居中,在系統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)備的配置上,噴霧干燥、帶式干燥料漿脫水宜選用真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)或壓濾機(jī)。
3.2 其他方面比較
(1)按產(chǎn)品含水量比較,帶式干燥后的產(chǎn)品含水量約1%,而噴霧和閃蒸干燥后產(chǎn)品含水量約0.5%。
(2)帶式干燥器是平面布置,占地面積大,設(shè)備散熱面積大,導(dǎo)致環(huán)境溫度高,操作條件較差;噴霧和旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥,其設(shè)備是立面布置,占地面積小,設(shè)備保溫效果和操作環(huán)境都較好。
(3)帶式、噴霧、閃蒸等三種干燥設(shè)備,設(shè)備制作費(fèi)相差不大,國內(nèi)均能生產(chǎn)、制作、安裝和運(yùn)行。
帶式干燥機(jī)的使用早期較為普遍,但后期受到環(huán)境的影響,帶式干燥機(jī)的故障幾率大大增加,加之相關(guān)設(shè)備零件的生產(chǎn)已處于停滯狀態(tài),導(dǎo)致維修難度不斷增加,難以長期使用,雖然噴霧干燥機(jī)的故障概率較低,但噴霧干燥的耗能存在著占地面積達(dá),耗能較高的問題,對于小型鈦白粉加工企業(yè)而言難以承受,所以閃蒸干燥機(jī)即成為應(yīng)用最廣泛的干燥機(jī),不僅占地面積小,同時具備噴霧干燥機(jī)不易故障的優(yōu)勢,與三種干燥相比,也是耗能最小的一種,因此成為諸多企業(yè)的最佳選擇。
不同的鈦白粉干燥方法具有不同的效果與優(yōu)勢,目前所使用的鈦白粉干燥方法雖然方式較為傳統(tǒng),但相關(guān)的干燥技術(shù)較為成熟,干燥效果極為明顯,為鈦白粉的大量推廣與使用奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。鈦白粉干燥技術(shù)是鈦白粉生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),做好鈦白粉干燥對于提高鈦白粉質(zhì)量有著不可替代的作用,提升鈦白粉的干燥水平,優(yōu)化技術(shù)能力是當(dāng)前鈦白粉生產(chǎn)的重點(diǎn)問題。
[1]孫玉芳,趙艷平.鈦白粉生產(chǎn)工藝及評價[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量.2012(09).