Сушка и рутилизация "ГДТ"


Цели и задачи  по теме: сушка и рутилизация  гидратированной двуокиси титана (ГДТ)


1.Применение  современной   технологии ИК нагрева в процессах обезвоживания пасты ГДТ и пигментов.

2.Используя технологию ИК нагрева в процессе прокаливания и рутилизации ГДТ.

3.Полное исключение природного газа из технологического процесса. 

4.Использование энергии отходящего пара, получаемого в процессе сушки, для нагрева входящего продукта.                                     

5.Использование энергии рутилизированного продукта - двуокиси титана- в процессе охлаждения, для  дополнительного нагрева и сушки входящего продукта.                                                                  

6.Полное исключение выбросов в атмосферу продуктов сгорания и отходящих газов. Утилизация отходящих сернистых газов с последующим получением серной кислоты.                                                    

7.Создание опытной  демонстрационной установки для сушки и рутилизации двуокиси титана  производительностью 25 кг/час .

8.Определение удельного расхода электроэнергии  на единицу готового товарного продукта.


Описание технологического процесса сушки и дегазации продукта ГДТ с использованием инфракрасного источника энергии.

Основной задачей  является внедрение современной инфракрасной   технологии и оборудования для наиболее экономичной и экологически безопасной сушки и рутилизации продукта.

Инфракрасная технология  позволяет полностью отказаться от использования газа. Применение электрических инфракрасных излучателей позволяет передавать энергию продукту  посредством излучения без какого-либо сжигания  газа и использования горячих  отходящих газов.

В процессе сушки, инфракрасное излучение, проникая  в глубину продукта, нагревает в первую очередь молекулы воды. Учитывая высокую влажность продукта – 50 %, процесс испарения происходит интенсивно при температуре 100- 110 град. с большим выделением пара. При этом выделяется чистый пар, без примесей пыли и газов. Полученный пар  направляется на нагрев входящего влажного продукта в установке рекуперации. При достижении  продуктом температуры  110 -120 град.влажность составит не более 0.5 %.

  После прохождения зоны сушки обезвоженный продукт  поступает в зону удаления сернистых газов, где с помощью инфракрасных излучателей происходит нагрев до 700 град.С. В результате интенсивного нагрева,  выделяется большое количество сернистых  газов, которые направляются в контактный модуль.

Выделяемые  газы не содержат паров влаги и пыли двуокиси титана, поэтому процесс утилизации сернистых газов  в контактном модуле подразумевает получение раствора серной кислоты, пригодной для дальнейшего использования. В результате выбросы в атмосферу экологически опасных  сернистых газов практически исключаются.  После удаления газов продукт с температурой 650 -700 град. поступает в вращательную печь барабанного типа на ратулизацию, на данном этапе вращательная печь может быть уменьшена по длине и диаметру, что повлечет резкое уменьшение потребления природного газа, процесс рутилизации будет сокращен по времени, рутилизированный конечный продукт ТiO2 поступает в зону охлаждения, где происходит его остывание и отбор тепловой энергии, эта энергия направляется на нагрев подходящего продукта, где происходит рекуперация ,т.е. отбор энергии у нагретого рутила и передача ее на нагрев входящего влажного продукта.

Таким образом энергия пара на этапе сушки и энергия охлаждаемого рутила  максимально утилизируется и направляется на предварительный нагрев входящего продукта, что позволяет сократить расходы энергии на сушку до 40-45 %.  В результате мы используем энергию пара на нагрев продукта ,а полученный конденсат в  виде дистиллированной воды используется в технологии,  энергия пара используется на нагрев продукта.

В нынешнее время, при значительном подорожании энергоресурсов, повышенном внимании на воздействие производства на окружающую среду, преимущества инфракрасной технологии становятся значительнее простоты конвекционной.  Таким образом, при применении инфракрасной технологии появляется ряд преимуществ:

1. КПД инфракрасного комплекса по сушке и рутилизации двуокиси титана   достигает 85 – 90% (25 – 45% конвекционная),что позволяет значительно уменьшить расход энергоносителей(электроэнергии) до 700 кВт на 1 тн. рутилизированного продукта.

2. Пылеобразование практически отсутствует, поскольку продукт загружается влажным  и выгружается высушенным, без какого – либо перемешивания и вдувания отходящих газов.  Продукт  получает энергию не от газовоздушной смеси, а посредством инфракрасного излучения, пылевидная фракция не взлетает, не попадает в систему вентиляции и аспирации, в таком случае нет необходимости в дорогостоящем очистном оборудовании.

3. Одним из основных преимуществ инфракрасной технологии, является то, что сушка продукта производится при низких (110- 120 град.С) температурах.

При этом происходит интенсивное испарение влаги и требуется минимальная вентиляция для удаления влаги в виде пара.

4. Практически полная утилизация выбросов  пара и токсичных газов ,отсутствие продуктов сгорания газа- значительно уменьшает экологическую нагрузку на окружающую среду региона.

5. Утилизация сернистых газов позволяет получать товарный продукт – раствор серной кислоты.