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钛白粉生产中煅烧转窑余热回收新技术

时间:2015-10-30 信息来源:澳门新葡京网址 www.hknux.com
      转窑是钛白粉生产中能耗大户,其能耗占钛白粉生产总能耗的20%左右,也是热能利用率不高的化工操作单元之一。八十年代化工部组织化工部涂料研究所、第三设计院及部分钛白粉厂,在镇江对1台φ1600的转窑(热源为轻柴油、内衬15 cm耐火砖、偏钛酸采用叶滤机脱水、产品为锐钛型)在现场进行了近一星期的测试,得出吨产品能耗为1423.6千焦(340×104大卡),其中偏钛酸水分蒸发占能耗的30.84%、窑体散热占39.53%、烟气带走热量占22.44%(烟气温度大约250℃)、成品带走热量占6.94%,前三项占总能耗的92.81%。最近山东院对年产4万吨的φ3600×55000转窑(采用天然气加热、隔膜压滤机脱水、烟气温度大约380℃,产品仍为锐钛型)按上述80年代的测试结果,重新换算,得出结果为:吨产品能耗为1034.4千焦,偏钛酸水分蒸发占20.1%,窑体散热占24.97%,烟气带走热量占39.58%,成品带走热量占7.85%。热能利用率有明显的提高,但前三项仍占84.65%,而烟气的热量和成品带走的热量高于80年代φ1600的小窑,这主要是现在的操作工艺尾温高(380~400℃),产量大所致。
        尾气(烟气)余热的利用
        近年来尾气余热利用在行业内很普遍,使用得最多的是烟气经高温电除尘后,再用于废酸浓缩的预浓缩,热能利用率比较好?;褂屑讣移笠低ü饧际?,烟气经高温电除尘后,部分返回窑头做二次热风使用,可降低天然气的消耗,剩余的烟气再供给废酸预浓缩,上述两种方法的烟气余热利用率都能做到50%以上?;褂械钠笠抵苯咏痰榔嗳裙?,产生0.8 MPa蒸汽供系统内使用,但直接利用烟道气较难操作,最好通过导热油热交换后再用于余热锅炉,操作比较稳定。最简单花钱最少的办法是将二次水洗水,用作电除雾高丘里冷却水,在降低烟气温度的同时废水被加热后用于一洗,当然这种方法的热利用率也比较低。
      减少窑体散热的措施
      德国Ti-Cons公司曾介绍,在1台φ3200×55000的转窑中,内衬一层152 mm保温砖和一层152 mm的耐火砖,可减少转窑壳体表面热损失约126×104 kJ(30.1×104 kcal),相当于减少热损失25%。目前国内有条件的企业都把原来的单层耐火砖设计改为双层砖(一层耐火砖、一层保温砖),根据窑体尺寸大小不同,有的采用150 mm耐火砖+150 mm保温砖或150 mm耐火砖+50 mm保温砖,都有明显的减少窑体散热的效果。
      八十年代上海、南京等地的钛白粉厂曾借鉴钢铁厂炼钢炉隔热保温的措施,在窑与耐火砖之间内衬一层硅酸铝纤维保温毡,其隔热效果十分明显,人站在窑头下几乎感觉不到太多的辐射热,甚至可以用手触摸壳体,后因保温毡太松软,转窑长期运转后发生耐火砖移位而弃用。如果能解决保温毡和砖的固定问题,这种方法能大大减少窑体的热损失。
      产品带走热量的回收
      煅烧后的二氧化钛温度高达800余度,其带走的热量占煅烧总能耗的7%~8%,也不可小觑,以前国内钛白企业的冷却窑大多采用水冷,由于冷却筒内部设计不合理,热交换效果不好,大多数工厂水也未回收。九十年代引进东欧技术后,冷却窑几乎全部改为风冷,冷空气与灼热的物料热交换后可升至90℃左右,返回转窑做一次风使用。但从热力学的角度来看,余热回收不彻底,以天然气做燃料为例大约只回收了热能的38%,以煤气为燃料也只回收了54%,建议今后改为风冷+水冷同时进行,加热后的冷却水可供水洗使用。
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