钛白生产废气处理设计
硫酸法钛白粉煅烧尾气治理技术方案研究
科学论坛幸福生活指南 2019年第34期177幸福生活指南硫酸法钛白粉煅烧尾气治理技术方案研究张燕燕南京钛白化工有限责任公司 江苏 南京 210000摘 要：对目前的钛白粉生产做具体的分析可知一种重要的方法是硫酸法，在该方法的利用中会利用到一件重要的设备，就是回转窑。
在生产中，煅烧是前处理一个主要的工序，煅烧尾气主要产生于回转窑。
从现实分析来看，煅烧尾气对环境有显著的污染作用，因此需要对其进行积极治理。
目前，国家对生产实践的环保要求和标准有了进一步的强调，在这样的大背景下，煅烧尾气的治理更要被重视，所以文章就硫酸法钛白粉煅烧尾气治理技术方案做分析与讨论，旨在为实践提供指导与帮助。
关键词：硫酸法；钛白粉；煅烧尾气治理技术在钛白粉的生产实践中利用的一种重要方法是硫酸法。
就硫酸法的具体使用来看，其中一个重要的环节是煅烧。
煅烧尾气作为一种有害气体对大气环境有比较显著的影响，所以为了控制生产实践的环境污染，需要对煅烧尾气进行处理。
具体研究煅烧尾气的治理技术方案，这对于钛白粉的煅烧尾气治理实践有突出的现实效果。
一、硫酸法钛白粉生产工艺分析煅烧尾气是利用硫酸法生产钛白粉的过程中因为煅烧而产生的有害气体，对硫酸法钛白粉的具体生产工艺进行分析，明确煅烧环节的重要性，并就煅烧尾气的具体产生做分析，这对于尾气治理有突出的现实意义。
以下是硫酸法钛白粉的具体生产工艺分析。
其中关键步骤： （一）原矿粉碎和酸解 原矿粉碎和酸解是硫酸法生产钛白粉过程中必须要强调的内容。
就此内容来看，其主要分为两步：1）原矿粉碎。
通过风扫磨将原矿粉碎至工艺要求的细度，一般在325目左右；2）酸解[1]。
将研磨、干燥的钛铁矿与浓硫酸反应通过酸矿预混合、主反应、熟化、浸取、还原制得钛液，其反应方程式如下： FeTi03+3H 2SO 4一Ti （SO 4）2+FeSO 4+3H 2O FeTi03+2H 2SO 4一TiOSO 4+FeSO 4+2H 2O （二）沉降、热过滤和结晶、亚铁分离 沉降、热过滤和结晶、亚铁分离也是工艺实践中不可缺少的步骤。
钛白生产“三废”排放及治理要点
钛白生产“三废”排放及治理措施
1、废水：生产一吨钛白产生酸性废水50－60m3，其中含H2SO4＜20g/L，并含有少量Fe2＋。
治理措施：石灰中和→曝气氧化→沉降→板框压滤。
清水：20％左右回用（化石灰），其余达标外排（其中PH6－9，SS＜100mg/L，COD＜50 mg/L，全溶解性固体1000 mg/L 左右。
2、废酸：生产一吨钛白产生20％左右的稀硫酸6－7吨，其中含7－8％的硫酸亚铁。
措施：采用三级浓缩技术，浓缩至70％左右除去硫酸亚铁。
约产生15－17万吨70％的副产品酸。
其中的50％代替商品硫酸回用于生产，其余的50％可用于K、P、N等化肥生产或出售。
3、废气：
（1）煅烧尾气。
其中含酸雾8000mg/m3，SO22000 mg/m3左右。
措施：采用水循环喷淋→电除雾→碱吸收三级处理。
处理后含酸雾＜40 mg/m3（国标45 mg/m3），SO2＜400 mg/m3（国标550 mg/m3）。
（2）酸解尾气：间歇式排放，每酸解罐排放10分钟，每天排放15罐左右。
含少量酸雾和大量水汽。
措施：排放时用大量循环水（加碱）喷淋降温，酸雾经凝结
吸收除去。
4、废渣：
主要是石膏：污水处理产生的石膏因含有部分Fe(OH)3而呈土色。
可堆存晾晒，晒干后可给予水泥厂代替天然石膏。
5、其它：
在对以上废物进行严格治理的同时，生产区域内采取严格措施防渗，严格清污分流，所有废水集中处理，不会对地下水造成污染。
钛白粉生产中废气的治理方案
钛白粉生产中废气的治理方案硫酸法钛白粉生产中对环境有害的废气主要有:酸解反应时的废气和回转窑煅烧时的废气，其治理方法大致如下。
1.酸解反应废气的治理酸解反应废气排放总量不大，但是它每反应一批的废气是集中在数分钟内迅速排出，单位时间内排出的量很大，很猛烈，温度高达160~180℃，含有酸雾、粉尘和大量水蒸汽和不凝性气体，主要成分是H2SO42~3g/m3、SO37~8g/m3、SO21~2g/m3、H2O500g/m3左右，有时因操作不当或反应十分激烈时酸雾甚至高达20g/m3左右，是目前国内各厂扰民现象最严重、群众反映最大的问题。
处理酸解反应废气时首先要弄清楚排放量有多大，理论计算出来的排放量与实际排放量相差很大。
有人在试验中测定酸解废气最终生成的冷凝液量来推算，每吨矿粉排放废气56m3/min，折换成3360m3/h；上海某厂17m3酸解反应罐的废气排放量为25500Nm3/h，折合每吨矿粉为7300~8200Nm3/h；上海某设计院在江苏某厂30m3酸解罐(每次投矿6t)的烟囱上面，用动压式测流速的方法换算成流量，实测最大流速为26m/s，排气压力2.8~7.999kPa，流量61000~64000m3/h，相当于每吨矿粉排放量10000m3/h,左右。
造成如此之大差异的原因，主要是反应设备(酸解罐的入孔、管道、烟筒、阀门等)的泄漏程度、反应时通入的压缩空气量的大小，以及矿的品种、酸的浓度和主反应时间的长短等，其中影响程度最大的是反应设备的泄漏程度和主反应时间的长短。
根据上述酸解废气组成的性质，主要污染物和治理的重点是硫酸雾和硫氧化物，一般情况下酸雾浓度高达10g/m3以上时，以冷凝法治理为主，当浓度＜4000mg/Nm3时采用吸收法治理为主。
吸收时的效率与吸收温度有关，10℃时SO2气体在水中的吸收系数为56.65，40℃时SO2在水中的吸收系数为18.77，由此可知降低温度可以有效的吸收酸雾和硫氧化物，因此酸解废气的治理，最有效、最简便的方法是采用水喷淋。
钛白粉生产过程中的环境污染控制技术
钛白粉生产过程中的环境污染控制技术钛白粉作为重要的白色颜料和填充剂，被广泛应用于各种领域，如建筑材料、制造业、造纸、塑料、油漆等。
而其生产过程中所产生的废气、废水、固废等均会对环境造成污染。
因此，环境污染控制技术是钛白粉生产过程中的一个重要问题。
一、钛白粉生产中的环境污染源钛白粉生产过程中，环境污染源较多，主要来源包括废气、废水、固废等。
钛白粉生产过程中原材料钛矿石需要经过碳热还原、氯化等反应，同时需要进行煅烧、磨碎、筛分等处理，这些步骤所产生的废气、废水等均会对环境造成影响。
废气的主要成分为氯化钛、硫化氢、氮氧化物等，这些气体对大气环境造成污染。
废水中含有重金属离子、氟化物、氯化物等，这些化学物质会对水体造成危害。
固废则主要包括煅烧残渣、废碳、废渣等，它们需要经过专门的处理才能被妥善处理或回收再利用。
钛白粉生产过程中的环境问题主要表现在以下几个方面：1、大气污染。
钛白粉生产中废气中的氮氧化物、二氧化硫、氯化钛等物质是大气环境中的有害气体，会对空气造成污染。
2、水体污染。
钛白粉生产中大量的废水含有氟化物、硫酸、重金属离子等化学物质，严重污染了水环境。
3、固废问题。
钛白粉生产过程中产生的固体废物量大，需要通过回收利用或妥善处理才能避免对环境造成影响。
针对钛白粉生产中的这些环境污染问题，需要采取相应的环境污染治理技术，以减少环境污染的危害。
二、钛白粉生产过程中的环境污染控制技术（一）废气处理技术废气治理是钛白粉生产过程中重点控制的污染源之一。
废气处理技术主要包括：1、湿式脱硫除氯技术。
废气中的氯化钛、氢气、氯气等物质经湿式脱硫后可得到氢氧化钠溶液，同时加入氯化钠可脱除氯化氢等物质。
2、尾气催化燃烧技术。
钛白粉生产过程中的尾气中含有一定的有机物和氢气，采用催化燃烧技术可将其转化为水和二氧化碳等物质，降低尾气对环境的危害。
3、吸附除臭技术。
利用活性炭、分子筛等适宜吸附废气中的氯化物及有机物质，在风道集气区域或烟道口加装活性炭吸附器或分子筛吸附器，实现除臭作用。
钛白粉生产废物的处理--硫酸法(一)
世上无难事，只要肯攀登钛白粉生产废物的处理--硫酸法（一）作为矿物加工的无机化工产品钛白粉的生产，应该说从1918 年的硫酸法开始，到氯化法的研究直至1958 年的工业化生产，始终伴随着大量废副处理之问题。
无论硫酸法还是氯化法，分离过程均是无机化工的本质。
众所周知，质量、环保、健康，与之对应的国际标准是ISO 9000、ISO 14000, ISO 18000；这是社会进步的必然结果。
20 世纪80 年代，在发达国家硫酸法钛白粉、氯化法钛白粉生产的质量已经满足应用的发展并与其同步。
进人90 年代，绿色运动，环保法规迫使生产者进步，废副处理及排放必须达到法规之要求。
技术的进步也使此类问题总是迎刃而解。
其废气、废渣、废水已经做到达标排放，或加工成其他产品。
对废酸的处理和加工，国外成功的方法费用较高，在100- 180＄／t 钛白粉左右；而且前国内多数未处理，惟一的某厂引进的装置处理费用与国外相比，也仅在其下限，但不能连续生产，也不能满足其废酸生产量。
(1)废水酸解尾气吸收废水，偏钛酸洗涤稀酸用石灰中和生产石膏用于建材原料。
(2)废酸经预处理除铁浓缩，返回生产中，或用于其他需要硫酸原料的化工生产上。
(3)废渣七水合硫酸亚铁，加工成净水剂、饲料添加剂、铁红颜料、磁性铁氧体或生产硫酸。
(4)废气酸解尾气用水或碱液吸收，煅烧尾气用水或碱液吸收，再经静电除雾。
1.全球硫酸法钛白粉废酸处理与综合利用概况硫酸法钛白粉生产工艺自1918 年到现在已有八十多年的历史，长期的研究与改进使其工艺已趋于完善，除操作工艺、控制手段和设备选用不同外，各公司的主要流程基本上是一致的。
硫酸法的特点是原料（钛铁矿、硫酸）资源丰富，廉价易得；工艺技术成熟，设备简单，易于操作管理。
缺点是工艺流程长，间歇操作，废副（硫酸亚铁、稀废硫酸和酸性污水）排放量大。
在20 世纪80 年代后期和90 年代初期，硫酸法钛白粉生产工艺引人不同的改进方法，。
二氧化钛的煅烧及煅烧中的尾气处理
二氧化钛的煅烧及煅烧中的尾气处理学校：攀枝花学院学生姓名： xxx学生学号： 20 xxx院（系）：生化学院年级专业：化工x班二〇一二年十一月二氧化钛的煅烧及煅烧中的尾气处理摘要该论文阐述了钛白煅烧余热的利用以及尾气处理的新工艺、设备及使用效果，为了简化钛白粉煅烧尾气处理流程，改善尾气排放效果，通过将二次洗水用作尾气喷淋水，喷淋水回用作一次洗水，充分利用了尾气余热，降低了蒸汽的消耗，更重要的是在节能降耗、降低维修费用等方面可创造非常可观的经济效益，具有很大的生产实用价值。
以及介绍了回转煅烧窑温度分布、降低燃料消耗、提高转窑收率而采取的技术改进措施，通过技术改造实现了转窑的经济、高效运行。
关键词：二氧化钛煅烧工艺尾气余热ABSTRACTThe paper expounds the titanium white calcined waste heat utilization of tail gas treatment and the new process, equipment, and using effect, in order to simplify the titanium pigment calcined tail gas treatment process, improve the emission effect, the secondary wash water used for tail gas spray water, spray water reuse a wash water, make full use of the tail gas waste heat and reduce the steam consumption, more important is in saving energy and reducing consumption, reduce maintenance cost, etc can create very considerable economic benefits, have a lot of production practical value. And introduced the rotary calciner temperature distribution, reduce the fuel consumption and improve the turning kiln yield and take the technical improvement measures, through the technical renovation to realize the turning kiln economic and efficient operation.Keywords: titanium dioxide, calcining, process, tail gas, waste heat引言硫酸法钛白粉生产从回转窑排出的偏钛酸煅烧尾气中含有大量水份及反应释放出的二氧化琉、三氧化硫气体，井夹带相当效量的钛白粉尘．据测定，以煤气作燃料时，每烧l t钛白，尾气量约有15 000多m。
钛白生产酸解反应尾气排放改造
钛白生产酸解反应尾气排放改造作者：王栋曹克忠来源：《商情》2009年第19期【关键词】钛白粉钛白工艺硫酸法在当今硫酸法生产钛白粉的酸解反应过程中,产生大量的尾气是一种目前国内钛白粉行业尚未得到有效治理的污染源。
我国钛白企业环保压力较大,处理费用较高。
硫酸法钛白生产中,酸解反应是一个激烈的放热反应,其特点是主反应时间短,反应温度高,单位时间排气量大。
成分是骤然汽化的水蒸气夹带大量的酸雾和少量的SO3、SO2、矿物粉尘,其尾气的治理由于爆发性、瞬时性和有腐蚀性对治理装置中的设备、管道和机械有特殊要求,增加了设备的投资费用和治理难度。
为解决上述问题,现以我公司酸解锅(酸解锅￠6米×11米,烟囱下半部直径￠2米,上半部直径￠1.2米)为实例从以下几个方面进行改造。
一、酸解锅及设备因为酸解锅中酸解条件十分恶劣,腐蚀严重,为防止设备腐蚀穿孔、渗漏污染环境,危害操作人员的健康,所以提高酸解锅的隔离层效果、增强水玻璃胶泥抗渗性是延长设备使用寿命的关键。
采用橡胶衬里联合K P I胶泥衬瓷的复合防腐方案,可以延长酸解锅设备的使用寿命。
酸解尾气处理方法为碱水喷淋法,主要靠大量的碱水来冷凝可凝性的水蒸气和吸收酸雾,这样对水的消耗很大,所以对酸解尾气的设备改造要求如下:在酸解锅烟囱出口向下2米、4米处加装检修和维护平台,1.5米处、3米处加装4组喷淋头(每组2个喷嘴),并由在低温池中的2台500m3/h 和1台300m3/h的循环水泵连接给水。
改造后的喷淋量基本覆盖烟囱出口,使大量带酸高温尾气不能直接排出,并稀释其浓度做到达标排放。
设备改造完成后,减少了设备自身的维修次数;也对周围的设备、厂房、管道减少了腐蚀,使对它们的维护工作量大大降低;为企业每年节约了几十万元的维修费用。
二、循环水温为降低成本,所用喷淋水是循环水,因为酸解尾气池中循环水温度较高(80℃-90℃)起不到降温中和效果;故将本单位水处理公司处理后的二次回水(35℃-40℃)引至低温池,并将煤气炉回水(20℃-25℃)也引入低温池,再补充部分碱水经调整后使低温池水温保持在35度左右,由循环水泵送至各喷淋头进行喷淋使用,使大量带酸高温尾气遇冷回落,再加上循环水中的碱与尾气中的酸发生中和反应,降低了排出水汽中的有害物质,起到了节能和减小环境污染的目的。
氯化钛白粉生产及三废处理研究
了成熟应用的先例，而国外普遍采取的快速流化床氯化技术在国内仍处于探索试验阶段。
快速流化床氯化技术以沸腾层所氯化为主，以沸腾氯化炉为主要氯化设备，是将细颗粒状的高钛原料与固体还原剂混合，在高温作用下呈流态状，与氯气发生反应进而得到四氯化钛。
而钛白粉氯化工艺的第一步便是将高钛渣和金红石等原料投入沸腾炉，投入前应将高钛渣和金红石等原料磨成细小颗粒状加大反应面积，便于加热至流化状态以提高反应效率，并配以一定比例的固体还原剂相融合，一般选取石油焦。
与此同时氯气由沸腾氯化炉底部的对应进气口快速通入，进行连续的高温氯化反应，整个过程中沸腾氯化炉的整体温度要稳定在1000℃。
氯气氧化得到的四氯化钛混合物以及镁、钒、铁等金属的氧化物，通过分级冷分离出铁的二价氯化物和三价氯化物，通过冷凝得到含三氯化钒和四氯化硅的四氯化钛混合物，通过过滤、除钒、精馏等提纯操作，最终得到高纯度的四氯化钛。
1.2 氧化工艺将预热好的氧气通过对应进气口通入反应炉内，并加入氧化催化剂，与经过氯化工艺得到的高纯度四氯化钛进行氧化反应，氧化过程中反应炉的温度不低于800℃。
四氯化钛通过与氧气的高温氧化反应，生成二氧化钛和高温氯气，呈现形式则是高温氯气流中悬浮着细小颗粒状的二氧化钛。
接下来通过对氯气的冷却处理分离二氧化钛，具体操作是将高温氯气流冷却至700℃，随后通入管路后冷却至200℃，通过风机进行脱氯，分离固体的二氧化钛后由布袋收集，随后采取进一步的处理措施。
1.3 后处理工艺前面氯化工艺和氧化工艺是为了得到高纯度的二氧化钛原料，只有经过诸多环节的工艺处理，二氧化钛原料才能成为工业生产所需要的钛白粉，因此后处理工艺的各个环节直接决定了钛白粉成品的质量好坏。
(1)打浆与研磨。
打浆：经过旋螺风机分离氯气后的二氧化钛打入打浆槽内，先加入分散剂，后加入脱盐水，二者加入顺序不得颠倒，且计量需要通过计算并严格把控，随后启动打浆槽进行打浆，打浆完成后的浆液采取进一步的处理措施。
钛白生产废气处理设计
钛白生产废气处理设计引言钛白是一种重要的工业原料，广泛应用于涂料、塑料、纸张等领域。
然而，在钛白的生产过程中会产生大量的废气，其中含有有害物质和排放标准之外的成分。
为了减少对环境的污染，钛白生产废气处理成为迫切需要解决的问题。
本文将详细介绍钛白生产废气处理的设计方案。
废气特性分析在钛白生产过程中，废气主要包含以下几个主要组成部分：1.二氧化硫：钛白生产过程中二氧化硫是主要的有害气体，对人体和环境均具有一定的危害性。
2.氨气：钛白生产废气中也存在氨气，这是由于反应过程中使用的氨基酸所致。
3.悬浮颗粒物：废气中还存在一定量的悬浮颗粒物，如二氧化钛粉尘等。
4.其他有机物和挥发性有机物：钛白生产过程中还可能产生一些有机物和挥发性有机物。
废气处理设计方案为了有效处理钛白生产过程中产生的废气，必须采取适当的处理措施。
下面是一个钛白生产废气处理设计方案的概述：1. 二氧化硫处理钛白生产中产生的二氧化硫是主要的有害气体，需采取措施将其去除或回收。
一种常见的方法是使用脱硫设备，如湿法脱硫工艺或催化脱硫工艺。
湿法脱硫工艺使用碱液或碱性溶液将二氧化硫转化为硫酸盐，达到脱硫的效果。
催化脱硫工艺则通过催化剂的作用，将二氧化硫和氧气反应生成二氧化硫和水，达到脱硫的效果。
2. 氨气处理由于钛白生产过程中会产生氨气，可采取吸收剂吸收的方法将其去除。
一种常用的吸收剂是含有酸性成分的溶液，如硫酸溶液。
将废气通过吸收剂中，氨气会与酸发生反应生成不挥发的氨盐，从而达到去除氨气的效果。
3. 悬浮颗粒物处理钛白生产废气中的悬浮颗粒物可通过粉尘收集器、静电除尘器等设备进行处理。
粉尘收集器通过惯性效应、重力分离、过滤等原理将颗粒物收集下来。
静电除尘器则利用静电力将颗粒物带电后与电极上的反极板相吸附，然后清除。
4. 其他有机物和挥发性有机物处理钛白生产废气中可能还包含其他有机物和挥发性有机物，在处理上需要根据具体的情况采取相应的措施，如气相吸附、催化氧化、活性炭吸附等。
一种硫酸法钛白煅烧窑尾气净化工艺方法以及装置与流程
一种硫酸法钛白煅烧窑尾气净化工艺方法以及装置与流程硫酸法钛白煅烧窑尾气净化是一种常用的钛白煅烧工艺中的环保措施。
该方法主要利用硫酸与钛白石反应生成硫酸钛，实现对窑尾气中的二氧化硫进行净化，同时也可回收利用硫酸钛。
一种典型的硫酸法钛白煅烧窑尾气净化工艺方法包括以下几个步骤：1.尾气收集：首先，将钛白石热解窑炉中产生的尾气通过系统管道进行收集，以确保后续处理能够有效进行。
2.稀释冷却：尾气进入净化系统之前，需要经过稀释和冷却处理，以降低温度和浓度，同时减少对设备的腐蚀和损坏。
3.硫酸喷淋洗涤吸收：经过稀释冷却的尾气进入洗涤吸收塔，塔内喷淋系统将稀释后的硫酸喷射到尾气中，通过接触反应实现对二氧化硫的吸收。
硫酸与二氧化硫反应生成硫酸钛，同时尾气中的杂质也会随之被吸收。
4.除酸和固液分离：经过洗涤吸收之后，尾气中的硫酸钛溶液会与洗涤液一同流入除酸塔。
除酸塔内通入适量的碱性物质，如氢氧化钠或氢氧化铵，中和硫酸钛的酸性。
中和后的溶液会进一步进行固液分离，将固体硫酸钛沉淀分离出来，液体部分则回流至喷淋系统进行再次喷淋。
5.溶液回收和杂质处理：分离出的固体硫酸钛通过过滤和洗涤得到干净的硫酸钛产品。
液体部分则经过处理去除其中的杂质，如金属离子、颗粒物等，并进行中和和浓缩。
处理后的溶液可以回流至洗涤吸收塔进行再次利用，提高钛白煅烧工艺的循环利用率。
除了上述的基本流程外，硫酸法钛白煅烧窑尾气净化还需要有相应的装置，包括尾气收集系统、稀释冷却系统、洗涤吸收塔、除酸塔以及溶液回收系统。
这些装置通过合理的配合和操作，能够实现对钛白煅烧窑尾气中二氧化硫的有效净化，同时也能回收利用硫酸钛，降低对环境的影响。
总之，硫酸法钛白煅烧窑尾气净化是一种有效的环保措施，该方法通过将尾气中的二氧化硫与硫酸反应生成硫酸钛来实现净化，同时也能回收利用硫酸钛产品。
该方法的装置和流程的设计和运行需要考虑到尾气的收集、稀释冷却、喷淋洗涤吸收、除酸和溶液回收等关键环节，以确保尾气净化效果的同时，也能提高资源利用效率。
钛白粉生产沸腾氯化尾气的处理工艺
河南科技Journal of Henan Science and Technology总569期第8期2015年8月Vol.569，No.8Aug ，2015目前钛白粉的工业生产主要有硫酸法和氯化法两种工艺。
依据国家钛白粉行业清洁生产技术推行方案，国家优先支持发展氯化法钛白粉沸腾氯化技术。
但我国的氯化法钛白粉生产技术本身不成熟、起点低，对其生产过程中的污染物产生情况和污染防治研究较少，生产过程中“三废”处置问题亦成为困扰氯化法发展的一个难题［1-3］。
1氯化尾气特征及传统“两塔”洗涤工艺沸腾氯化法生产包括富钛料氯化和TiCl 4气相氧化两个主要工艺过程。
富钛料氯化制取TiCl 4是在高温条件下，富钛料、石油焦和氯气在沸腾氯化炉中反应，富钛料中的TiO 2被氯化生成TiCl 4，硅、铝、铁、镁等金属氧化物杂质也都参与反应，生成相应的氯化物进入急冷系统被急剧凝结，分离出来以TiCl 4为主的气体经多级冷凝进入粗贮罐，精制得到纯净的TiCl 4供氧化工序。
正常工况下，氯化法钛白粉生产过程中的废气主要包括氯化炉氯化尾气、TiCl 4精馏系统不凝气、氧化脱氯尾气以及氯化炉排渣和收尘渣处理过程产生的废气。
其中沸腾氯化尾气（四氯化钛生产尾气）排放量大，污染物浓度高，废气中含有HCl 、Cl 2、CO 、CO 2、SiCl 4、TiCl 4组分。
氯化尾气主要成分见表1。
表1氯化尾气组成（体积分数）传统上对四氯化钛生产尾气采用“两塔”洗涤处理，即酸洗塔和碱洗塔。
先用酸性水喷淋洗涤尾气，再用碱收稿日期：2015-7-25作者简介：吕海涛（1976-），男，本科，工程师，研究方向：环境保护工作。
吕海涛张海星于丹丹摘要：针对钛白粉生产沸腾氯化尾气的综合利用和环保达标排放要求，开发了“三塔”淋洗处理工艺。
沸腾氯化尾气经TiOCl 2淋洗塔回收了尾气中的钛，再进入酸洗塔回收副产品盐酸，之后经碱洗塔处理后去除Cl 2从而实现达标排放。
钛白生产废气处理设计
毕业设计（论文）题目钛白生产废气处理设计姓名潘丹学号28130201039专业班级08环境工程所在学院化学与生物工程学院指导教师（职称）谢辉（副教授）二○一二年[汉字小写数字] 月[汉字小写数字] 日钛白生产废气处理设计——钛白生产工艺中废气处理【摘要】自1791年发现钛元素到1918年采用硫酸法商业生产钛白粉以来，至今已有80多年的生产和商业使用历史。
钛白粉是一种白色颜料，作为一种重要的无机化工产品，由于其化学性能稳定，具有高折射率和理想的粒度分布，而获得广泛应用。
目前世界钛白粉的消费近60%用于涂料，16%用于塑料，14%用于造纸，钛白粉生产工艺有硫酸盐工艺和氯化物工艺两种，硫酸盐法的技术比氯化物法简单，可以用于品位低和比较便宜的矿物。
然而，硫酸法钛白粉生产工艺中存在的最大的问题在于生产过程中，产生大量的硫酸雾、含尘废气和硫氧化物等污染物质。
若不经处理直接排放，会对环境造成很大的污染，严重影响该地区群众的身体健康。
针对以上情况，本论文简要概述了钛白粉生产工艺及目前我国大部分钛白粉生产中产生废气处理工艺流程及处理方法；并进一步讨论该方法的运行效果及经济效益的预测【关键词】钛白粉，生产工艺，废气处理，冷凝法，湿法[单击此处添加毕业论文外文标题]——[单击此处添加外文副标题]【Abstract】[单击此处添加外文摘要，内容应与中文摘要一致]【Key Words】[单击此处添加外文关键词] ，[单击此处添加外文关键词] ，[单击此处添加外文关键词] ，[单击此处添加外文关键词] ，[单击此处添加外文关键词]以下是说明文字，正式成文后请删除。
1．模板的使用方法（1）请不要删除任何具有格式的模版文字！（2）按照提示直接单击或者单击后执行“选择性粘贴”－“无格式文本”就可以添加相应的内容!2．毕业设计（论文）的英文题目应与中文题目一致。
3．英文摘要与中文摘要的内容应一致。
4．每一个英文关键词都必须与中文关键词一一对应。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
毕业设计（论文）题目钛白生产废气处理设计姓名潘丹学号28130201039专业班级08环境工程所在学院化学与生物工程学院指导教师（职称）谢辉（副教授）二○一二年[汉字小写数字] 月[汉字小写数字] 日钛白生产废气处理设计——钛白生产工艺中废气处理【摘要】自1791年发现钛元素到1918年采用硫酸法商业生产钛白粉以来，至今已有80多年的生产和商业使用历史。
钛白粉是一种白色颜料，作为一种重要的无机化工产品，由于其化学性能稳定，具有高折射率和理想的粒度分布，而获得广泛应用。
目前世界钛白粉的消费近60%用于涂料，16%用于塑料，14%用于造纸，钛白粉生产工艺有硫酸盐工艺和氯化物工艺两种，硫酸盐法的技术比氯化物法简单，可以用于品位低和比较便宜的矿物。
然而，硫酸法钛白粉生产工艺中存在的最大的问题在于生产过程中，产生大量的硫酸雾、含尘废气和硫氧化物等污染物质。
若不经处理直接排放，会对环境造成很大的污染，严重影响该地区群众的身体健康。
针对以上情况，本论文简要概述了钛白粉生产工艺及目前我国大部分钛白粉生产中产生废气处理工艺流程及处理方法；并进一步讨论该方法的运行效果及经济效益的预测【关键词】钛白粉，生产工艺，废气处理，冷凝法，湿法[单击此处添加毕业论文外文标题]——[单击此处添加外文副标题]【Abstract】[单击此处添加外文摘要，内容应与中文摘要一致]【Key Words】[单击此处添加外文关键词] ，[单击此处添加外文关键词] ，[单击此处添加外文关键词] ，[单击此处添加外文关键词] ，[单击此处添加外文关键词]以下是说明文字，正式成文后请删除。
1．模板的使用方法（1）请不要删除任何具有格式的模版文字！（2）按照提示直接单击或者单击后执行“选择性粘贴”－“无格式文本”就可以添加相应的内容!2．毕业设计（论文）的英文题目应与中文题目一致。
3．英文摘要与中文摘要的内容应一致。
4．每一个英文关键词都必须与中文关键词一一对应。
目录第1章绪论 (7)1.1 钛白粉的生产工艺 (7)1.1.1钛铁矿的粉碎 (7)1.1.2酸解 (8)1.1.3浸取 (2)1.1.4还原沉降 (3)1.1.5结晶 (3)1.1.6晶体分离 (3)1.1.7钛液的浓缩 (3)1.1.8水解、过滤 (3)1.1.9盐处理、过滤 (3)1.1.10煅烧、粉碎 (3)1.2 钛白生产中的废气及环境问题............................................. 错误！未定义书签。
1.2.1 硫酸法生产钛白中的废气 (8)1.2.2 钛白生产中废气产生的环境问题 (8)1.3 研究钛白生产废气处理的意义第2章酸解反应尾气处理 (2)2.1 20~50m3的酸解灌废气处理方法 (2)2.1.1动力波治理酸解尾气技术 (2)2.1.2碱吸收治理酸解尾气技术 (4)2.1.3近年钛白生产废气情况 (4)2.2 130m3酸解灌废气处理方法 (5)2.2.1 [单击此处添加条标题] (5)2.2.2 [单击此处添加条标题] (5)第3章煅烧尾气处理 (6)3.1 煅烧窑尾气处理工艺及存在问题 (6)3.1.1 尾气处理工艺现状 (6)3.1.2 尾气处理存在的问题 (7)3.2 煅烧尾气处理工艺改进及余热利用 (7)3.3 可行性分析 (7)3.3.1 循环水量衡算 (7)3.3.2 热量衡算 (8)3.4 经济效益估算 (8)结论 (16)参考文献 (17)附录 (21)致谢 (22)图目录图2.1 [单击此处添加图标题] (3)图2.2 [单击此处添加图标题] (3)图3.1 [单击此处添加图标题] (7)图4.1 [单击此处添加图标题] (8)图5.1 [单击此处添加图标题] (10)图6.1 [单击此处添加图标题] (12)表目录表2.1 [单击此处添加表标题] (4)表3.1 [单击此处添加表标题] (7)表4.1 [单击此处添加表标题] (9)表5.1 [单击此处添加表标题] (11)表6.1 [单击此处添加表标题] (13)电子科技大学中山学院毕业设计（论文）第1章绪论1.1 钛白粉的生产工艺钛白粉一种重要的无机化工原料，无毒、对健康无害，是最重要的白色颜料。
钛白粉的工业生产方法有氯化法和硫酸法两种，那么我们来介绍一下硫酸法钛白粉的生产工艺流程。
图1.1硫酸法钛白粉生产工艺流程图1.1.1 钛铁矿的粉碎从矿区运回的经过精选的钛铁矿（TiO247%～50%）,粒度比较粗，与硫酸不能直接反应，因此用雷蒙磨按工艺要求粉碎至320目左右，以使酸解反应顺利进行，得到较高的酸解率。
1.1.2 酸解酸解采用固相法。
在酸解槽内，在强烈压缩空气搅拌下，先投入浓度为86%～89%的硫酸，然后再投入矿粉，控制酸矿比 1.54～1.65，使矿粉与硫酸充分混合，最后加入稀释水（或废酸），并通入蒸汽直接加温到80℃～100℃，使酸解反应顺利进行。
为了提高酸解率，成熟时间一般控制在1～3小时。
1.1.3浸取酸解成熟后的固相物，加入水或稀钛液，在压缩空气搅拌下，使多孔状固相物溶解，得到硫酸氧钛溶液。
溶液的最终浓度一般应含110～130g/l，比时溶液比重约为1.52～1.53。
TiO2为了调节浸出液的F值（有效酸与总钛含量的比值），并节约浓硫酸，浸取时常添加废硫酸。
根据酸解固体产物的不同，浸取时间一般为5～12小时。
1.1.4 还原、沉降在钛铁矿粉中，铁以二价与三价两种不同状态存在，因此浸出液中既有硫酸亚铁FeSO4，又有硫酸高铁Fe2(SO4)3,这两种铁盐在一定条件下会发生水解而生成Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀。
而硫酸高铁Fe2(SO3)3在溶液中的危害性较大，因为即使在酸性溶液（PH≥2.5）中，它也容易水解，生成氢氧化铁沉淀。
在偏钛酸洗涤时，它会变成沉淀而混杂于其中，煅烧时变成红棕色的三氧化二铁而污染成品，因而在钛液中不允许有高铁存在，要把高铁全部还原成亚铁。
工业上常采用化学还原法将高价铁还原成亚铁。
就是在溶液中加入铁屑，铁粉等还原剂使其发生氧化还原反应。
Fe2(SO4)3+ Fe 3FeSO4为了保证溶液中三价铁全部还原为二价铁，还原反应应略微过度，此时溶液中就有少量四价钛还原为三价钛：2TiOSO4+Fe+2H2SO4 Ti2(SO4) 3+FeSO4+2H2O2Ti (SO4) 2+Fe Ti2(SO4) 3+FeSO4三价钛的存在，可以保证三价铁还原完全。
因为在反应中三价铁先还原为二价铁，然后再是四价铁还原为三价钛。
因而，在实际生产操作中，还原液中折算）。
应保持三价钛含量为2.5～4g/l（以TiO21.1.5 结晶沉降的目的中把钛液中不溶性杂质，特别是胶体除去。
工业生产中常用高分子絮凝剂（改性聚丙烯酰胺）作沉降剂。
改性聚丙烯酰胺的加入量是每立方米钛液加300～500ml（浓度为1%），沉降时控制钛液比重1.52～1.53，温度60±5℃。
经沉降得到的清液抽去下工段真空结晶，下面部分的残渣还含有一定量的钛液，用压滤机过滤，滤液回收，残渣（干基含TiO240～50%，含Fe10～25%）一般废弃，也可回用部分。
1.1.6 结晶分离在生产中常用过滤的方法从钛液中分离绿矾晶体。
晶体分离后，为了回收晶体间隙中的残留钛液，还需用水冲洗。
生产中常用的过滤设备是真空过滤槽和离心机。
本方案采用具有国际先进水平的转台（平盘）式真空过滤机，实现绿矾晶体的连续分离和冲洗。
在用水冲洗时为了尽量减少绿矾的重新溶解，而又要将晶体冲洗干净，以回收残留钛液。
冲洗一般分两次进行，第一次冲洗用上批晶体第二次冲洗过的水，其洗液可在不影响钛液指标的情况下并入过滤的钛液内，或作为酸解固体浸出之用；第二次冲洗用自来水，其洗液保留作为下批晶体第二次冲洗之用。
分离得到的滤液送下工段浓缩或水解；分离出来的绿矾晶体（FeSO4。
7H2O）作为副产品出售。
1.1.7 钛液的浓缩为了制得具有优越颜料性能的钛白粉，要求水解后得到的水合二氧化钛的颗粒细而均匀。
实践证明，要将钛液的浓度提高到二氧化钛含量在190g/l以上时，才能生产出具有优越颜料性能的钛白。
为此，生产颜料钛白粉必须先将钛液浓缩，提高其浓度，使之符合颜料钛白粉生产的要求。
目前国内钛白生产中钛液浓缩一般采用真空薄膜浓缩器连续浓缩。
真空浓缩一般控制真空度在600mmHg以上，钛液温度70～80℃，加热蒸汽压力1.5～2.5kg/cm2。
1.1.8 水解、过滤洗涤水解的目的是为了制取符合一定的组成和粒子大小的水合二氧化钛（俗称偏钛酸）。
这种水合二氧化钛沉淀实际上是一些凝聚体，其结构比较复杂，而且因水解条件的不同而各有所差异，可用通式TiO2. XSO3.YH2O来表示。
国内涂料钛白生产一般采用晶种法间接蒸汽加压水解。
其水解反应式如下：沸腾TiOSO4+2H2O TiO（OH）2+H2SO4水解的基本过程包括形成结晶中心，晶核的成长与沉淀的形成，偏钛酸粒子凝聚沉淀和溶液组成的改变。
锐钛型普通晶种的制备是一个酸碱中和反应。
制备方法是取一定量的钛液，在搅拌下逐渐加入碱溶液中和至一定的酸度，然后加温熟化，使胶粒微晶化，可以不溶于稀酸中，并提高其“活性”，冷却至室温即可。
硫酸钛溶液水解得到的水合二氧化钛浆料含有大量游离硫酸及硫酸亚铁等杂质，这些杂质离子含量的高低直接影响二氧化钛成品的色相（白度）。
水洗的目的是除去偏钛酸所吸附的母液中大量的铁、硫酸及其它可溶性杂质，得到纯净的偏钛酸。
水洗的基本原理是利用硫酸及可溶性杂质离子的可溶性与水合二氧化钛的水不溶性而分离，因此水洗工序能大致洗净可溶性杂质。
生产上常用的水洗方法有真空过滤洗涤和离心过滤洗涤。
真空过滤洗涤是利用抽真空造成的压力差，将滤液吸过过滤介面而将固体吸附在过滤介质表面，水洗时清水不断将溶解的杂质离子带过滤层。
生产上最常用的真空过滤洗涤设备是叶滤机。
离心过滤洗涤是利用高速旋转产生的离心力，在过滤介质两侧产生压力差，将滤液挥出滤层，从而达到分离和水洗的目的，生产上最常用的离心过滤洗涤设备是离心机。
1.1.9 盐处理、过滤在生产涂料钛白时，偏钛酸在煅烧前需要加入碳酸钾K2CO3、磷酸H3PO4等添加剂，以提高钛白粉的某些颜料性能。
加入碳酸钾后的偏钛酸在煅烧时，脱硫温度低，锐钛型微晶体成长快，并能在较低的温度下较快地使煅烧物达到中性。
从而防止了物料的烧结，减弱了由烧结而引起的钛白色变现象，使煅烧品颗粒松软，色泽洁白。
添加磷酸的主要作用是隐蔽杂质元素的显色，提高钛白粉的白度。
因为加入磷酸可使铁质转化为高温下稳定的白色的磷酸高铁。
添加剂的加入量一般为K2CO30.5%（以TiO2计）；H3PO40.15%（以TiO2计）。