CZ20002955A3 - A method for producing a TiO2 dye according to a sulphation process and an oven for carrying out this process - Google Patents
A method for producing a TiO2 dye according to a sulphation process and an oven for carrying out this process Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20002955A3 CZ20002955A3 CZ20002955A CZ20002955A CZ20002955A3 CZ 20002955 A3 CZ20002955 A3 CZ 20002955A3 CZ 20002955 A CZ20002955 A CZ 20002955A CZ 20002955 A CZ20002955 A CZ 20002955A CZ 20002955 A3 CZ20002955 A3 CZ 20002955A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- titanium dioxide
- dioxide hydrate
- sulfate
- tio
- dust
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Způsob výroby barviv a TiO2 rozpuštěním surových materiálů s obsahem titanu v kyselině sírové, vyrobením roztoku titansulfátu s obsahem kovového sulfátu, hydrolyzováním tohoto titanylsulfátu, separací hydrátu oxidu titaničitého od kyseliny sírové obsahující kovový sulfát filtraci, případným bělením hydrátu oxidu titaničitého redukční úpravou v kyselém roztoku, smícháním hydrátu oxidu titaničitého s přídavnými chemikáliemi a kalcinaci hydrátu oxidu titaničitého na barvivo TiO2, jehož podstatou je, že se jako výchozího materiálu pro kalcinaci použije hydrátu oxidu titaničitého TiO2, který má méně než 3 kg sulfátových iontů na 1 tunu TiO2 po úpravě alkalickým hydroxidem a po vymytí sulfátu alkalického kovu, přičemž filtrační koláč obsahující hydrát oxidu titaničitého a přídavné chemikálie se suší v sušárně pevných látek při 100 až 300 °C a usušená pevná látka se následně kalcinuje v kalcinační peci při teplotách nad 1100 °C (teplota pevné látky) na barvivo TiO2 a výfukové plyny se zbaví prachu, kalcinační pec pro výrobu barviv TiO2 z vysušeného hydrátu oxidu titaničitého, která je ve tvaru rotační pece, přičemž poměrjejí délky kjejímu průměru je v rozmezí 5 až 10.Method for producing dyes and TiO2 by dissolving titanium-containing raw materials in sulfuric acid, producing a titanium sulfate solution containing a metal sulfate, hydrolyzing this titanyl sulfate, separating titanium dioxide hydrate from sulfuric acid containing a metal sulfate by filtration, optionally bleaching titanium dioxide hydrate by reduction treatment in an acidic solution, mixing titanium dioxide hydrate with additional chemicals and calcining titanium dioxide hydrate to TiO2 dye, the essence of which is that titanium dioxide hydrate TiO2 is used as the starting material for calcination, which has less than 3 kg of sulfate ions per 1 ton of TiO2 after treatment with alkali hydroxide and after washing out alkali metal sulfate, wherein the filter cake containing titanium dioxide hydrate and additional chemicals is dried in a solids dryer at 100 to 300 °C and the dried solid is subsequently calcined in calcination furnaces at temperatures above 1100 °C (solidus temperature) for TiO2 dye and the exhaust gases are freed from dust, a calcination furnace for the production of TiO2 dyes from dried titanium dioxide hydrate, which is in the form of a rotary kiln, with the ratio of its length to its diameter being in the range of 5 to 10.
Description
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká způsobu výroby barviva TiO2 z hydrátu oxidu titaničitého s velmi nízkým obsahem síry a pece pro kalcinaci hydrátu oxidu titaničitého.The present invention relates to a process for the production of TiO 2 dye from very low sulfur titanium dioxide hydrate and a furnace for calcining titanium dioxide hydrate.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Podle dosavadního stavu techniky (Ullmanns Encyklopedia ofAccording to the prior art (Ullmanns Encyclopedia of
Technical Chemistry, 4. edice, svazek 18 (1979), str. 574 - 576), hydrát oxidu titaničitého hromadící se v hydrolýze titanylsulfátu je oddělen filtrací ze základní tekutiny, kyseliny sírové obsahující asi 25% sulfátu kovu. Obsah barvicích kovových iontů jako jsou ionty Fe, V, Cr je snížen na minimum redukční úpravou ve zředěné kyselině. Po této úpravě nazývané bělení, hydrát oxidu titaničitého stále obsahuje asi 80 kg SO4 2‘ iontů na tunu TiO2; které nemohou být odstraněny promýváním vodou. Po přidání tak zvaných přídavných chemikálií, různých množství alkalického hydroxidu, kyseliny fosforečné a případně rutilových jader pro řízení kvality barviva, je hydrát oxidu titaničitého sušen v přímo vyhřívané rotační vypalovací peci. Kouřové plyny o teplotě 1100 až 1400°C a pevné látky se pohybují proti proudu rotační pecí. V první sekci rotační pece hydrát oxidu titaničitého se suší. Poté, co se ohřeje na asi 500°C, kyselina sírová, odštěpená dalším zvyšováním teploty, se částečně rozloží v horkém kouřovém plynu na SO2 , O2 , a H2O. Při 800 až 1000°C se konečně objeví tvorba částic barviva do modifikací anatasu nebo rutilu .Technical Chemistry, 4th Edition, Volume 18 (1979), pp. 574-576), the titanium dioxide hydrate accumulating in the titanyl sulfate hydrolysis is separated by filtration from a base fluid, sulfuric acid containing about 25% metal sulfate. The content of coloring metal ions such as Fe, V, Cr ions is reduced to a minimum by a reduction treatment in dilute acid. After this treatment, called bleaching, the titanium dioxide hydrate still contains about 80 kg of SO 4 2 'ions per tonne of TiO 2; which cannot be removed by washing with water. After the addition of so-called additional chemicals, various amounts of alkali hydroxide, phosphoric acid and possibly rutile cores to control dye quality, the titanium dioxide hydrate is dried in a directly heated rotary kiln. Flue gases at a temperature of 1100 to 1400 ° C and solids move upstream of the rotary kiln. In the first section of the rotary kiln titanium dioxide hydrate is dried. After heating to about 500 ° C, sulfuric acid, cleaved by further temperature increase, is partially decomposed in hot flue gas to SO 2 , O 2 , and H 2 O. At 800 to 1000 ° C, the formation of dye particles finally occurs into modifications of anatase or rutile.
Rotační pece jsou velice velká zařízení pokud jde o výrobní kapacitu., zejména proto, že v první sekci vyžadující asi 50% délky pece, • · ··· · • ·Rotary kilns are very large equipment in terms of production capacity, especially since in the first section requiring about 50% of the length of the furnace, • · ··· · • ·
- 2 • · · · 9 9 9 • · · · · · · • · · · · · t · · • I C2102jext.dofc J J ·· ·· ·· kde se provádí sušení filtračního koláče hydrátu oxidu titaničitého, zavedení teploty do produktu je velmi neefektivní (Dumont, Belanger, Ind. Egn, Chem., Process Des. Dev. 17(1978), 107-114). Filtrační koláč, který vypadává ven z rotační pece v oblasti u podávacího konce, musí být rozemlet a vrácen pro filtraci. Kouřový plyn, vypuštěný z rotační pece s teplotou přibližně 400°C obsahuje prach Ί1Ο2, který je částečně přeměněn na barvivo, až na SO2 a páry kyseliny sírové, která tvoří mlhu tou měrou jak plyn chladne. Toto vyžaduje ve velkém měřítku příslušenství pro shromažďování prachu a regeneraci prachu TiO2, stejně jako pro odstranění mlhy H2SO4 a SO2 (EP-A 0320682). Využití tepelné energie kouřového plynuje technicky komplikované, zejména následkem obsahu páry kyseliny sírové (EP-A 476172, EP-A 0097259).- 2 9 9 9 where C2102jext.dofc JJ is used where the filter cake of the titanium dioxide hydrate is dried, the temperature is introduced into the The product is very inefficient (Dumont, Belanger, Ind. Egn, Chem., Process Des. Dev. 17 (1978), 107-114). The filter cake that falls out of the rotary kiln in the area near the feed end must be ground and returned for filtration. The flue gas discharged from the rotary kiln at a temperature of approximately 400 ° C contains dust Ί1 částečně2, which is partially converted into a dye, except for SO 2 and sulfuric acid vapors which form fog as the gas cools. This requires large-scale equipment for dust collection and regeneration of TiO2 dust as well as for removing the fog of H 2 SO 4 and SO 2 (EP-A 0320682). The utilization of the thermal energy of the flue gas is technically complicated, in particular due to the sulfuric acid vapor content (EP-A 476172, EP-A 0097259).
Obvyklý způsob výroby oxidu titaničitého sušením, kalcinací hydrátu oxidu titaničitého s obsahem sulfátu v rotačních pecích je charakterizován několika nevýhodami.The conventional method for producing titanium dioxide by drying, calcining sulfate-containing hydrate of titanium dioxide in rotary kilns is characterized by several disadvantages.
V důsledku toho má běžný způsob výroby barviva z hydrátu oxidu titaničitého dvě závažné nevýhody.:As a result, the conventional method of producing a dye from titanium dioxide hydrate has two serious disadvantages:
- Jako výsledek sdruženého provádění sušení filtračních koláčů a kalcinace pevných látek v jednou zařízení, rotační peci, není možné provést oba tyto způsoby tak, aby oba probíhaly za optimálních podmínek pro každý z nich..As a result of the combined performance of filter cakes drying and calcination of solids in one rotary kiln apparatus, it is not possible to perform both of these methods so that they both run under optimal conditions for each of them.
- V důsledku vysokého obsahu sulfátových iontů v filtračním koláči, výfuk obsahující prach TiO2, kyselinu sírovou a SO2 způsobuje, že jejich obsah tepla může být využit jen velmi obtížným způsobem a vyžaduje intenzivní postupy pro regeneraci prachu TiO2 a pro odstranění sloučenin síry.- Due to the high content of sulfate ions in the filter cake, the exhaust containing TiO 2 dust, sulfuric acid and SO 2 makes their heat content very difficult to use and requires intensive procedures to recover the TiO 2 dust and remove sulfur compounds.
Je známě, že výsledky kalcinaění pece mohou být zvýšeny a určitá spotřeba energie může být snížena předsušením vkládaného materiálu • · · • · · • ·It is known that the kiln calcination results can be increased and some energy consumption can be reduced by pre-drying the feed material.
- 3 ·· ··· před kalcinaci (DE-A 3725513, US-A 4224288, Kirk-Othmer, Encyklopedie Chem.Techn., třetí svazek 14 (1981), str. 360-364). Jenomže popsaná technologie nemůže být použita pro běžnou kalcinaci TiO2> protože páry kyseliny sírové uvolněné v kalcinační peci by v předsunutém sušáku kondenzovaly. Důsledkem toho by byla vnitřní cirkulace kyseliny sírové se spojitě se zvyšujícím množstvím kyseliny. Určité zvýšení kapacity příslušenství může být získáno podle EP-A 0406605, podle něhož se část filtračního koláče hydrátu oxidu titaničitého určeného pro kalcinaci předsuší s odděleně vyrobenou H2SQ| volný kouřový plyn a vysušený hydrát oxidu titaničitého se smíchá se zbylým filtračním koláčem před vložením do rotační kalcinační pece. Požadovanou drobivou konzistencí směsi jsou stanoveny úzké hranice pro předsušení. Odpady z rotační pece rovněž vyžadují výše popsané extenzivní zpracování.3 prior to calcination (DE-A 3725513, US-A 4224288, Kirk-Othmer, Encyclopedia Chem.Techn., Third volume 14 (1981), pp. 360-364). However, the described technology cannot be used for the conventional calcination of TiO 2, since the sulfuric acid vapors released in the calcining furnace would condense in the advance dryer. This would result in an internal circulation of sulfuric acid continually with increasing amounts of acid. A certain increase in the capacity of the accessories can be obtained according to EP-A 0406605, according to which a portion of the titanium dioxide hydrate filter cake intended for calcination is pre-dried with separately produced H 2 SQ | the free flue gas and the dried titanium dioxide hydrate are mixed with the remaining filter cake before being placed in a rotary calcining oven. The desired friable consistency of the mixture sets narrow limits for pre-drying. Wastes from the rotary kiln also require extensive treatment as described above.
Cílem předkládaného vynálezu je vyřešit způsob a zařízení pro výrobu barviva TiO2 s vysokým stupněm rychlostí a nízkou cenou, který odstraní nevýhody dosud známých způsobů a zařízení.It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for producing TiO 2 dye with a high degree of speed and low cost, which overcomes the disadvantages of the prior art methods and apparatus.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Tento problém řeší vynález, podle něhož se filtrační koláč obsahující hydrát oxidu titaničitého smíchaný s přídavnými chemikáliemi který má méně než 3 kg iontů SO42· na tunu TiO2 po úpravě alkalickým hydroxidem a po vymytí alkalického sulfátu kovu se použije jako výchozí materiál pro výrobu barviva TiO2 kalcinaci hydrátu oxidu titaničitého, přičemž tento filtrační koláč se suší ve vhodném zařízení při 100 až 300°C a následně se kalcinuje v rotační peci při teplotách až do 1100°C, s výhodou v rozmezí 750 až 1100 °C, a výfukové • · · · ·· ·· • «· « * ·· · • · · · ·«··This problem is solved by the invention in which the filter cake containing the hydrate of the titanium dioxide mixed with additional chemicals that has less than 3 kg of ions SO 4 2 · ton TiO 2 after treatment with alkaline hydroxide and after washing off the alkali metal sulphate is used as starting material for the production of dye TiO 2 calcination of titanium dioxide hydrate, the filter cake being dried in a suitable apparatus at 100 to 300 ° C and subsequently calcined in a rotary kiln at temperatures up to 1100 ° C, preferably in the range of 750 to 1100 ° C, and · · · * * * * * * *
J i ••♦c2A2.Axt.doc· ♦ · • · · · · · · ·· ·· ·· ·« plyny se vypouští přímo do atmosféry poté, co jsou zbaveny prachu obsahujícího TiO2.The gases are discharged directly into the atmosphere after they have been freed from the dust containing TiO 2 .
Předmětem vynálezu je způsob výroby barviv TiO2 podle vynálezu, zahrnující rozpuštění surových materiálů obsahujících titan v kyselině sírové, vyrobení roztoku titanylsulfátu s obsahem kovového sulfátu, hydrolyzováním tohoto titanylsulfátu, separací hydrátu oxidu titaničitého od kyseliny sírové obsahující kovový sulfát filtrací, případným bělením hydrátu oxidu titaničitého redukční úpravou v kyselém roztoku, smícháním hydrátu oxidu titaničitého s přídavnými chemikáliemi a kalcinací hydrátu oxidu titaničitého na barvivo TiO2, jehož podstatou je, že se jako výchozí materiál pro kalcinaci TiO2 použije hydrát oxidu titaničitého, který má méně než 3 kg sulfátových iontů na tunu TiO2 po úpravě alkalickým hydroxidem a po vymytí alkalického sulfátu kovu, přičemž filtrační koláč obsahující hydrát oxidu titaničitého a přídavné chemikálie se suší v sušárně pevných látek při 100 až 300°C a usušená pevná látka se následně kalcinuje v kalcinační peci při teplotách do 1100°C (teplota pevné látky) na barvivo TiO2 a výfukové plyny se zbaví prachu.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a process for the production of TiO 2 dyes according to the invention, comprising dissolving the titanium-containing raw materials in sulfuric acid, producing a titanyl sulfate solution containing metal sulfate, hydrolyzing the titanyl sulfate, separating titanium dioxide hydrate by reduction in an acidic solution, mixing titanium dioxide hydrate with additional chemicals and calcining titanium dioxide hydrate to a TiO 2 dye, which is based on the use of titanium dioxide hydrate having less than 3 kg of sulfate ions per TiO 2 as the starting material ton of TiO 2 after treatment with alkali hydroxide and after washing out the alkali metal sulfate, the filter cake containing titanium dioxide hydrate and additional chemicals is dried in a solids dryer at 100 to 3 The dried solid is then calcined in a calcining furnace at temperatures up to 1100 ° C (solid temperature) for TiO 2 dye and the exhaust gases are free of dust.
Je výhodné, když obsah SO4 2' hydrátu oxidu titaničitého smíchaného s přídavnými chemikáliemi získá nejvyšší hodnotu (x+0,2) kg na tunu TiO2, kde x = 2,087 m+1,2 n, přičemž m značí obsah Na+ a n obsah K+ v kg na tunu TiO2 v hydrátu oxidu titaničitého smíchaného s přídavnými chemikáliemi. Zejména je výhodné, když je obsah nižší než x kg/t TiO2„It is preferred that the SO 4 2 'titanium dioxide hydrate content mixed with the additional chemicals obtains the highest value (x + 0.2) kg per ton of TiO 2, where x = 2.087 m + 1.2 n, m denoting the Na + and n content K + in kg per tonne of TiO2 in titanium dioxide hydrate mixed with additional chemicals. It is particularly preferred that the content is less than x kg / t TiO 2 -
Podle způsobu sušení filtračního koláče hydrátu oxidu titaničitého smíchaného s přídavnými chemikáliemi podle vynálezu je výhodné, když dochází k přímému kontaktu mezi výfukovými plyny a filtračním koláčem, kde horké plyny z kalcinační pece a zejména přídavný kouřový • · φφ φφ • · φ φ φ φ » • ♦ φ φ φ φ φ ζ ·*; c?102$extdo| · · plyn vytvořený odděleným hořákem jsou použity jako palivové plyny. Další výhodný příklad způsobu podle vynálezu je ten, že se zbaví prachu kouřové plyny s chudým obsahem nebo lépe žádným obsahem SO2-, vycházející ze sušárny pevné látky při 100 až 300°, suchým způsobem filtrací nebo elektrostatickým čistěním plynu a že se prach spolu s usušeným filtračním koláčem vyjmutým ze sušárny pevné látky zavedou do kalcinační pece.According to the method of drying the titanium dioxide hydrate filter cake mixed with the additional chemicals of the present invention, it is preferable for there to be direct contact between the exhaust gases and the filter cake, where the hot gases from the calcining furnace and in particular the additional smoke. • ♦ φ φ φ φ φ ζ · *; $ 102 $ extdo | The gas produced by the separate burner is used as fuel gas. Another advantageous example of the process according to the invention is that it is freed from the dust of lean or preferably no SO 2 -containing smoke from the solids dryer at 100-300 °, by a dry filtration or electrostatic gas purification process, and The dried filter cake removed from the solids dryer is introduced into a calcining oven.
Usušený hydrát oxidu titaničitého může být s výhodou slisován před zavedením do kalcinační pece.The dried titanium dioxide hydrate may preferably be compressed prior to introduction into the calcining furnace.
ío Je výhodné, použije-li se sušárna s čeřicím ložem s míchadlem nebo bez míchadla, rozprašovací sušárna nebo odpařovači sušárna jako sušárna pevných látek, která je opatřena přívodem spalin obsahujících prach z kalcinační pece a přívodem kouřových plynů vzniklých v odděleném hořáku . Obdobně může být prach z filtru s výhodou smíchán s filtračním koláčem hydrátu oxidu titaničitého smíchaným s přídavnými chemikáliemi před tím, než se zavede do sušárny.It is preferable to use a fining bed dryer with or without a stirrer, a spray dryer or an evaporator dryer as a solids dryer, which is provided with a flue-gas-containing flue-gas inlet and a flue gas generated in a separate burner. Similarly, the filter dust may advantageously be mixed with a titanium dioxide hydrate filter cake mixed with additional chemicals before being introduced into the dryer.
Předmětem vynálezu je rovněž kalcinační pec pro provádění kalcinace způsobem podle vynálezu. Kalcinační pec je rotační pec přičemž poměr její délky k jejímu průměru je v rozmezí 5až 10. U dosud známých kalcinačních pecí TiO2 je tento poměr 20. Kalcinační pec podle vynálezu obsahuje k prstencovým přepadovým deskám na svých koncích navíc přídavné přepadové desky rozmístěné s výhodou podél délky pece; Počet 1 až 5 těchto přepadů je zejména výhodný. Pro zaručení optimálního nastavení výrobních parametrů vzhledem ke kvalitě barviva, požadavek kapacity a paliva, je rotační pec podle vynálezu s výhodou opatřena zařízením pro měnění rychlosti rotace, která se pohybuje mezi 0,2 do 1 za minutu.The invention also relates to a calcination furnace for carrying out the calcination according to the invention. The calcining kiln is a rotary kiln with a length to diameter ratio of 5 to 10. In the prior art TiO 2 calcining kilns, this ratio is 20. The calcining kiln according to the invention additionally comprises at the ends of the annular overflow plates additional overflow plates spaced preferably along furnace lengths; The number of 1 to 5 overflows is particularly preferred. In order to guarantee optimal adjustment of the production parameters with respect to dye quality, capacity and fuel requirements, the rotary kiln according to the invention is preferably provided with a device for varying the rotational speed, which is between 0.2 to 1 per minute.
- 6 ·· ···· ·» ·· ·· ·· • ···· ··«.- 6 ·······················.
• ···« «··· ί · · · · · <2lfc-tťfc.doc · · · • · · · · · · * ·· ·· ·« ··• ··· «« ··· ί · · · <2lfc-tffc.doc · · · · · · · · * ·· ·· · «··
Pro oddělení prachu z kalcinačních a sušicích spalin se dává přednost filtrům a elektrostatickým srážedlům, jejichž výstup prachu je přímo propojen se vstupem pevných látek rotační pece.For the separation of dust from the calcining and drying flue gases, filters and electrostatic precipitators are preferred whose dust outlet is directly connected to the solids inlet of the rotary kiln.
Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Na obr. 1 je nakresleno schematicky provádění způsobu podle vynálezu v zařízení. Na obr. 2 je nakreslen příklad výhodného provedení zařízení rotační pece podle vynálezu.FIG. 1 schematically illustrates an embodiment of the method of the invention in an apparatus. FIG. 2 shows an example of a preferred embodiment of a rotary kiln apparatus according to the invention.
Příklad provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Provádění způsobu výroby barviva TiO2 v zařízení podle vynálezu je objasněno pomocí obr. 1. Filtrační koláč hydrátu oxidu titaničitého s nízkým nebo žádným obsahem sulfátu vybavený přídavnými chemikáliemi 4 je zaveden do sušárny 1 pevné látky. Výfuk 5 obsahující prach z kalcinační pece 2 je zaveden do tohoto jako ohřívací plyny. Navíc jsou zavedeny kouřové plyny 6 vytvořené v odděleném hořáku. Množství a teplota kouřových plynů 6 jsou nastaveny tak, že teplota v sušárně 1 je v rozmezí 100 a 300°C a pevná látka 10 vyjmutá ze sušárny 1 je shodně a volně tekoucí.An embodiment of a process for producing TiO 2 dye in an apparatus according to the invention is illustrated by Fig. 1. A titanium dioxide hydrate filter cake with little or no sulfate content, equipped with additional chemicals 4, is introduced into the solids dryer 1. The exhaust 5 containing the dust from the calcining furnace 2 is introduced into this as heating gases. In addition, flue gases 6 formed in a separate burner are introduced. The amount and temperature of the flue gases 6 are adjusted such that the temperature in the dryer 1 is between 100 and 300 ° C and the solid 10 removed from the dryer 1 is uniformly and flowing.
Kouřové plyny 7 obsahující prach, který vzniká s teplotou od 100 do 300°C , přednostně 100 až 180°C, jsou zbaveny prachu v zařízení 3 pro oddělení suchého prachu - s výhodou jde o prachový filtr nebo elektrostatické srážecí zařízení - a jsou odvedeny do atmosféry jako spaliny 8. Prach 9 obsahující TiO2, oddělený v zařízení 3 pro oddělení suchého prachu se zavede spolu s pevnou látkou 10 vyjmutou ze sušárny 1 do kalcinační pece 2 na opačném konci pro zavedení horkých plynů 11.The flue gases 7 containing dust generated at a temperature of from 100 to 300 ° C, preferably 100 to 180 ° C, are de-dusted in the dry dust separation device 3 - preferably a dust filter or an electrostatic precipitation device - and are discharged to The dust 9 containing TiO 2 separated in the dry dust separation device 3 is introduced together with the solid 10 removed from the dryer 1 into the calcining furnace 2 at the opposite end for introducing the hot gases 11.
·· ···· > · · « · ► · · · · • · <21&-teft.doc · · • · · ········· · · · · · <21 & -teft.doc · · · · ·
Rotační pec (obr.2), která má s výhodou poměr délky k průměru asi 6, je například využita jako kalcinační pec 2. Stranou od přepadových desek ve tvaru prstence u konců, má tato rotační pec další 4 dodatečně instalované přepadové desky, které jsou rozmístěny po délce pece. Pevná látka obsahující TiO2 se ohřeje kouřovými plyny 11, které proudí opačným směrem a jsou vypouštěné s teplotou v rozmezí 750 až 1100°C jako barvivo 12 TiO2 do chladicího agregátu.The rotary kiln (FIG. 2), which preferably has a length to diameter ratio of about 6, is used, for example, as a calcining furnace 2. Aside from the annular overflow plates at the ends, the rotary kiln has 4 additional overflow plates, placed along the length of the furnace. The TiO 2 -containing solid is heated with flue gases 11 which flow in the opposite direction and are discharged at a temperature in the range of 750 to 1100 ° C as a TiO 2 dye 12 into the cooling unit.
Výhodný příklad provedení týkající se zařízení rotační pece podle vynálezu je nakreslen na obr. 2. Rotační pec 20 je typická tím, že její délka pro danou výrobní kapacitu pece je menší než 50% těchto doposud známých rotačních pecí pro kalcinaci TiO2. Navíc k přepadovým deskám ve tvaru prstence na horním pevném podávacím konci trubky 21 a na spodním výstupním konci 22 jsou instalovány čtyři další přepadové desky takovým způsobem, že jsou rozmístěny podél délky pece. Ohřev se provádí pomocí hořáku 25 umístěného ve spalovací komoře 24. Případné zavedení sekundárního vzduchu do spalovací komory není nakresleno. Výstup 26 produktu je umístěn dole pod hořákem 25. Vysušená pevná látka obsahující hydrát oxidu titaničitého padá do rotační pece přívodní trubkou 27. Případně podávání pevné látky může být provedeno pomocí dopravního šneku nebo pásu. Kalcinační výfukové plyny jsou vedeny z výstupní nádrže 28 plynu potrubím 29 do sušárny 1 pevné látky. Podle požadavku výfukový plyn, zbavený prachu ve výstupní nádrži 28 plynu může být vypouštěn ven z výstupního otvoru 30 a veden zpět k přívodní trubce 27 pevné látky.A preferred embodiment of the rotary kiln apparatus of the invention is illustrated in FIG. 2. The rotary kiln 20 is characterized in that its length for a given kiln production capacity is less than 50% of these prior art TiO 2 calcining rotary kilns. In addition to the annular overflow plates at the upper fixed feed end of the tube 21 and at the lower outlet end 22, four additional overflow plates are installed in such a way that they are spaced along the length of the furnace. Heating is carried out by means of a burner 25 located in the combustion chamber 24. The possible introduction of secondary air into the combustion chamber is not shown. The product outlet 26 is located below the burner 25. The dried solid containing titanium dioxide hydrate falls into the rotary kiln via the inlet pipe 27. Alternatively, the solid feed may be accomplished by means of a screw conveyor or belt. The calcination exhaust gases are led from the gas outlet tank 28 via line 29 to a solids dryer 1. If desired, the dust-free exhaust gas in the gas outlet tank 28 can be discharged out of the outlet opening 30 and routed back to the solid feed tube 27.
Vynález přináší následující výhody:The invention provides the following advantages:
- Tím, že se použije filtrační koláč výrazně chudý na sulfát nebo bez sulfátu místo běžného filtračního koláče hydrátu oxidu titaničitého s obsahem asi 80 kg SO4 2 /t TiO2, není již nadále nutné komplikované- By using a substantially sulfate-free or sulfate-free filter cake instead of a conventional titanium dioxide hydrate filter cake containing about 80 kg SO 4 2 / t TiO 2 , complicated
- 8 ··»· © ·* ·· φφ φφ • · * φ φ·φφ φφφφ φφφ© ; ; ♦ · ·· ♦ · φφ φφ příslušenství pro odstranění H2SO4 a SO4 z kalcinačního výfukového plynu TÍO2.- 8 ·· »· · · · · φ · * · · φ · ; Accessories for removing H2SO4 and SO4 from the calcining exhaust gas TiO2.
- rozdělením kroků sušení filtračního koláče a kalcinace TiO2 mohou být oba způsoby prováděny nezávisle na sobě v optimálním příslušenství.By separating the steps of drying the filter cake and calcining TiO 2 , both processes can be carried out independently of each other in optimal accessories.
-kalcinace TiO2 může být prováděna v rotační peci, k tomuto účelu zvláště upravené, kde je zaručen přesné časové spektrum prodlev přidáním přepadových desek a tím produkt mnohem jednotnější kvality.TiO 2 calcination can be carried out in a rotary kiln, specially adapted for this purpose, where an accurate time spectrum of delays is added by adding overflow plates and thus a product of much more uniform quality.
- Výsledkem přídavných přepadových desek je to, že rychlost rotace rotační pece může být poměrně vysoká, aniž by se výrazněji zkrátila doba zdržení produktu. Díky tomu se povrch produktu častěji obnovuje a rozdíl teplot mezi ohřívacím plynem a produktem může být snížen. Tato skutečnost rovněž vede k produktu mnohem jednotnější kvality.As a result of the additional overflow plates, the rotation speed of the rotary kiln can be relatively high without significantly reducing the residence time of the product. As a result, the surface of the product is renewed more frequently and the temperature difference between the heating gas and the product can be reduced. This also leads to a product of much more uniform quality.
- Změny rychlosti rotace rotační pece a poměru ohřívacího plynu mají výrazně menší vliv na dobu zdržení produktu než u běžně známých rotačních kalcinačních pecí se současným sušením filtračního koláče v peci.Changes in the rotational speed of the rotary kiln and the ratio of the heating gas have a significantly less effect on the product residence time than with conventional rotary calcining kilns with simultaneous drying of the filter cake in the furnace.
- Obsah tepla plynů, unikajících z kalcinacní pece může být přímo použit na sušení filtračního koláče při teplotě 100°C, zatímco výfukové plyny z běžně známých kalcinačních pecí musí mít teplotu alespoň 350°C tak, aby teplota neklesla pod teplotu bodu kondenzace H2SO4 a pro sušení filtračního koláče v rotační peci musí být udržován vyhovující teplotní rozdíl mezi plynem a filtračním koláčem.- The heat content of the gases escaping from the calcining furnace can be directly used for drying the filter cake at 100 ° C, while the exhaust gases from the known calcining furnaces must be at least 350 ° C so that the temperature does not fall below the condensation point H2SO4 and drying the filter cake in a rotary kiln must be maintained at a satisfactory temperature difference between the gas and the filter cake.
- Zatímco sušení filtračního koláče a kalcinace TiO2 se vzájemně ovlivňují a brání optimálnímu řízení pece, při kalcinování podle vynálezu mohou být operace kalcinacní pece při provádění způsobu podle vynálezu optimálně koordinovány pro získání požadované kvality barviva.While the drying of the filter cake and the calcination of TiO 2 interact and impede optimum furnace control, the calcination furnace operations of the invention can be optimally coordinated to obtain the desired dye quality when performing the process of the invention.
• · φφφφ • * φφφφ ····• · φφφφ • * φφφφ ····
- 9 - : :- 9 -:
• · · Φ · φφ φφ φ φ φ φ• · · Φ · φφ φφ φ φ φ φ
- Jako výsledek faktu, že sušení filtračního koláče má vyšší energetické požadavky nežli je odpovídající užitečný obsah tepla kalcinačních výfukových plynů, může být konstantní optimální kvalita usušeného filtračního koláče zajištěna pomocí kouřového plynu z přídavného hořáku.As a result of the fact that the drying of the filter cake has higher energy requirements than the corresponding useful heat content of the calcining exhaust gases, a constant optimum quality of the dried filter cake can be ensured by the flue gas from the auxiliary burner.
- Výfukové plyny ze sušení a z kalcinace, které neobsahují kyselinu sírovou, nezpůsobují korozi zařízení, takže oddělený TiO2 obsahující prach může být přímo zaveden do kalcinační pece bez dalších čisticích procedur (bělení).- Exhaust gases from drying and calcination that do not contain sulfuric acid do not cause corrosion of the equipment, so that separated TiO 2 containing dust can be directly introduced into the calcining furnace without further purification procedures (bleaching).
- Způsob podle vynálezu je nejen podstatně jednodušší vzhledem k zařízení než běžný dosud známý způsob, ale rovněž umožňuje značné úspory na ceně energie tím, že optimalizuje proces.The method according to the invention is not only considerably simpler with respect to the apparatus than the conventional method known to date, but also allows considerable savings in energy costs by optimizing the process.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20002955A CZ20002955A3 (en) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | A method for producing a TiO2 dye according to a sulphation process and an oven for carrying out this process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20002955A CZ20002955A3 (en) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | A method for producing a TiO2 dye according to a sulphation process and an oven for carrying out this process |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20002955A3 true CZ20002955A3 (en) | 2001-02-14 |
Family
ID=5471604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20002955A CZ20002955A3 (en) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | A method for producing a TiO2 dye according to a sulphation process and an oven for carrying out this process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ20002955A3 (en) |
-
1999
- 1999-02-16 CZ CZ20002955A patent/CZ20002955A3/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103183379B (en) | Method for calcining titanium dioxide through expansion drying technique | |
| US4555388A (en) | Method and apparatus for calcining raw phosphate material | |
| US10105648B2 (en) | Method for decreasing an amount of a harmful substance of an off-gas stream formed or used in a thermal treatment of a material | |
| EP1727769B1 (en) | Process for the production of titanium dioxide | |
| CA2180118C (en) | Lime sludge treatment process | |
| CZ20002955A3 (en) | A method for producing a TiO2 dye according to a sulphation process and an oven for carrying out this process | |
| AU735437B2 (en) | Process and furnace for the production of TiO2 pigment according to the sulfate process | |
| EP1060219B1 (en) | PROCESS AND FURNACE FOR THE PRODUCTION OF TiO2 PIGMENT ACCORDING TO THE SULFATE PROCESS | |
| RU2694937C1 (en) | Method for obtaining silicon, aluminum and iron oxides under complex non-waste processing from bottom ash materials | |
| CZ20002954A3 (en) | A method for producing a TiO2 dye according to a sulphation process and an oven for carrying out this process | |
| SI20322A (en) | METHOD FOR PRODUCING TiO2 ACCORDING TO THE SULFATE METHOD | |
| CN109179432B (en) | Low-calcium calcined black talc production equipment, low-calcium calcined black talc and preparation method thereof | |
| US4797163A (en) | Process for the production of titanium dioxide pigments | |
| US5174817A (en) | Process for the calcination of filter cakes with high solids contents being partly pre-dried in a directly heated rotary kiln | |
| JP2000086309A (en) | Cement production equipment with alkali and chlorine removal system | |
| KR940001342B1 (en) | Preparation and apparatus for zinc oxide | |
| SU92951A1 (en) | ||
| CN105439158A (en) | Method for producing water glass and hydrophobic silicon dioxide by using pyrite cinders | |
| CN102180473A (en) | Method for preparing water glass and coarse-porous massive silica gel from sulfuric acid slag treatment waste residue | |
| JPH0477337A (en) | Production of low-alkali cement and its apparatus |