鈦白粉冷凍結(jié)晶設備

鈦白粉生產(chǎn)中鈦液結(jié)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(zhì)，以提高鈦白粉的質(zhì)量和純度。鈦液結(jié)晶工藝主要分為真空結(jié)晶和冷凍結(jié)晶兩種方法。

1.真空結(jié)晶：真空結(jié)晶工藝是在減壓狀態(tài)下進行的，通過降低鈦液的沸點，使鈦液局部沸騰，溶劑蒸發(fā)，由于汽化潛熱需要吸收大量的熱，使溶液迅速冷卻而結(jié)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(chǎn)費用低、設備占地面積小、結(jié)晶后鈦液濃度高等優(yōu)點。真空結(jié)晶工藝相對傳統(tǒng)冷凍結(jié)晶工藝具有投資和運行費用低、結(jié)晶效率高、生產(chǎn)能力大、節(jié)能降耗等優(yōu)點。

2.冷凍結(jié)晶：冷凍結(jié)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(jié)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(huán)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(fā)，增加了后工序鈦液濃縮蒸發(fā)負荷與蒸汽消耗；二是采用空心板片冷凍介質(zhì)傳熱，由于混合鈦液比重高、粘度大，依靠螺旋板片的低轉(zhuǎn)速，物料湍流度低，滯留層厚，結(jié)晶過程中的熱量、質(zhì)量與動量傳質(zhì)欠佳；三是因空心板冷卻旋轉(zhuǎn)速低，形成較大的滯留層及流動死區(qū)，造成七水硫酸亞鐵在換熱冷卻板上結(jié)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(tài)結(jié)晶的七水亞鐵致密的黏附在換熱板上，降低傳熱、傳質(zhì)效率。

此外，還有一種連續(xù)冷凍結(jié)晶工藝，它是一種可以實現(xiàn)連續(xù)進料與出料的連續(xù)結(jié)晶工藝過程，鈦液進入設備后，一直到成功結(jié)晶，整個工藝能耗降低，硫酸亞鐵產(chǎn)量明顯提升，且濾液的過濾性能得到緩解。連續(xù)冷凍結(jié)晶工藝主要將電力作為驅(qū)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(chǎn)效果，同時不會產(chǎn)生任何環(huán)保問題。系統(tǒng)冷卻僅僅是閃蒸蒸汽冷凝放熱與冷凍機轉(zhuǎn)變的熱量，不僅冷卻負荷較小，同時對于循環(huán)水的消耗量也較少，可加強對冷凍機組的溫度調(diào)節(jié)，實現(xiàn)對鈦液溫度的合理控制，使鈦液降溫速度被準確調(diào)整，實現(xiàn)連續(xù)化與自動化的鈦白粉生產(chǎn)和鈦液結(jié)晶，更大限度上節(jié)約人力。

綜上所述，鈦白粉生產(chǎn)中鈦液結(jié)晶工藝的優(yōu)化和設備的選擇對于提高生產(chǎn)效率、降低能耗和提升產(chǎn)品質(zhì)量都有重要影響。真空結(jié)晶和連續(xù)冷凍結(jié)晶工藝因其快速、節(jié)能和環(huán)保的特點，正在逐漸取代傳統(tǒng)的間歇式冷凍結(jié)晶工藝。