概述：

鈦白粉的工業(yè)生產(chǎn)方法有硫酸法和氯化法。兩種方法各有優(yōu)缺點：硫酸法的原料價廉易得且質(zhì)量要求不高，設(shè)備簡單，技術(shù)成熟，防腐材料易解決，可生產(chǎn)銳鈦型和金紅石型鈦白粉。但硫酸法流程長，只能間歇操作，效率低，硫酸和水耗高，廢物及副產(chǎn)物多；氯化法的流程短，連續(xù)自動化程度高，效率高，能耗低，“三廢”少，能得到優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，氯化法的缺點是投資大，設(shè)備結(jié)構(gòu)復雜，對原料、材料要求嚴格，且只能生產(chǎn)金紅石型鈦白粉。隨著鈦礦資源的消耗，加上前期的原料處理，氯化法的廢物排放及劇毒氯化渣的處理就環(huán)境友好方面而言，并不具有明顯優(yōu)勢。而隨著硫酸法的技術(shù)發(fā)展，“三廢”治理措施的完善，硫酸法依然具有強勁的生命力。其中硫酸法生產(chǎn)中廢酸回收，可大大減少廢酸排放，且可以回到工藝最初階段加以利用，是行之有效的“三廢”治理措施。而配酸系統(tǒng)起到了將廢硫酸配制成酸解工序所需要的原料酸的承上啟下的關(guān)鍵作用。另外就我國國情而言尚不完全掌握氯化法技術(shù)，目前鈦白粉依然以硫酸法為主。將鈦白粉廢酸回收利用，具有非常重要的現(xiàn)實意義。因此本文介紹和討論一種XDSS合金配酸系統(tǒng)，相較于傳統(tǒng)的石墨配酸系統(tǒng)具有相對較低的全壽命周期成本（LCC-Life Cycle Cost）。

先進性：

1. 采用了合金混酸系統(tǒng)工藝的設(shè)計，最大限度地提高混酸效率和均勻性，同時合理減少投資。

2. 解決了原有混酸設(shè)備混合和換熱不均勻、經(jīng)常維護且維護不方便等問題；

3. 解決了高溫≤150℃，93~98%硫酸的耐蝕材料及制造工藝問題。

關(guān)鍵技術(shù)原理：

硫酸法鈦白粉的配酸系統(tǒng)主要功能是將98%和水或者廢酸回收的50%混合成酸解工序所用的93%的硫酸，并將酸溫從混合后的103℃降到40℃，本文主要指后者。傳統(tǒng)工藝直接將98%硫酸和50%硫酸輸送到石墨換熱器混合并換熱，由于混合會釋放大量熱從而造成混合和換熱不均勻。石墨換熱器會因為受熱不均造成堵塞，此外由于石墨性脆采用高壓水槍沖洗時容易破裂，需經(jīng)常維護且維護不方便，從而降低設(shè)備和系統(tǒng)的運行效率，大大提高設(shè)備的全壽命周期成本。有鑒于此，特開發(fā)了一種XDSS合金配酸系統(tǒng)，該系統(tǒng)的特點是酸冷器采用XDSS合金制造，采用現(xiàn)行技術(shù)成熟的固定管板管殼式換熱器型式，濃硫酸走殼程，冷卻水走管程。XDSS合金酸冷器相比石墨換熱器傳熱效率高，力學性能優(yōu)良，避免了石墨換熱器中因為受熱不均造成堵塞和高壓水槍沖洗造成的破裂的缺點，相比傳統(tǒng)陽極保護酸冷器，徹底解決了陽極保護電流、電位分布不均以及操作彈性小的問題，不僅具有制造簡單、使用可靠、維護方便等優(yōu)點，更具有易于優(yōu)化設(shè)計強化傳熱性能的特點，是目前性能最佳的濃硫酸換熱設(shè)備，其殼體、管板、換熱管等均采用XDSS合金制造。此外在XDSS合金酸冷器前加一稀釋器，濃硫酸流入直管，再經(jīng)過收縮段、加水段和擴大段組成的文氏管形式的內(nèi)管，稀釋后的高溫硫酸最后經(jīng)直管段流出稀釋器。流速從慢到快，再從快到慢；在流速最快的加水段上設(shè)置進水小孔，從小孔出口的水被流動的濃硫酸切割、粉碎、汽化和吸收，整個過程在瞬間完成。另外，由于被粉碎的水滴被動態(tài)的硫酸瞬間分散成極細的霧沫，反應(yīng)激烈程度大大降低，因而設(shè)備振動減小。在隨后的擴大段，酸的流速從快到慢，產(chǎn)生渦流，使酸濃不等的非均相得到進一步的混合，有利于酸的充分混合及熱量的平穩(wěn)。稀釋器外殼1采用XDSS合金，外殼2采用304襯PTFE，內(nèi)件采用PTFE。該合金配酸系統(tǒng)具有維護少且方便，運行效率高，系統(tǒng)全生命周期成本低的特點，非常適合硫酸法鈦白粉廢酸回收的配酸。

具體表現(xiàn)為：

1)混酸濃度、濃度均勻；

2) 新材料應(yīng)用：通過技術(shù)創(chuàng)新、優(yōu)化化學成分，解決了溫度≤150℃，硫酸濃度93%~98%耐蝕材料問題，有效降低了設(shè)備生命周期成本；

3) 成套工藝及裝備：積累完善了硫酸配酸系統(tǒng)相關(guān)成套工藝及裝備，形成了較完備的數(shù)據(jù)庫和工藝包。

應(yīng)用領(lǐng)域：

1. 有色冶煉煙氣制酸、硫磺制酸；

2. 化工（包括石油化工及精細化工）；

3. 環(huán)保（廢水，廢棄，垃圾處理等）

4. 濕法冶金；

合金配酸系統(tǒng)

合金酸冷器

稀釋器