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.