專利名稱：鈦白廢酸濃縮過程中防止加熱列管堵塞的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種硫酸法鈦白粉生產(chǎn)過程中在濃縮工序防止加熱列管堵塞的方法，屬于鈦白粉生產(chǎn)領域。
背景技術：
鈦白粉(俗稱鈦白)以其無毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度，以及良好的遮蓋力、著色力等性能廣泛應用于許多領域，如涂料、油墨、塑料、橡膠、紙張、陶瓷和合成纖維等。鈦白生產(chǎn)主要有硫酸法和氯化法兩類，我國的鈦白粉廠主要采用硫酸法生產(chǎn)工藝。硫酸法鈦白生產(chǎn)工藝包括萃取、蒸發(fā)、濃縮、結晶、沉降、水解等化工單元，整個流程會產(chǎn)生大量的廢硫酸，據(jù)統(tǒng)計采用硫酸法工藝每生產(chǎn)It鈦白粉要同時產(chǎn)生3-4t副產(chǎn)物七水硫酸亞鐵(綠礬)，5-8t的廢硫酸(濃度約20% )徐亮，鈦白粉生產(chǎn)酸性廢水處理工藝技術研究[J].污染防治技術，1998，11 (2):113-115.，如何合理有效地處置這些廢酸是生產(chǎn)廠家在三廢處理過程中所要首要解決的問題。鈦白廢酸濃縮之后循環(huán)再利用被認為是最有前途的方法，并已被德國、西班牙等國的許多鈦白生產(chǎn)廠家所采用，國內(nèi)部分廠家目前也是在嘗試濃縮回用，但均存在各種各樣的問題。濃縮方法有浸沒燃燒法，真空蒸發(fā)濃縮法等。由于廢酸中富含大量金屬雜質(zhì)離子，在高溫濃縮體系下極容易結垢，附著在換熱器管壁上，造成流體流速減慢甚至堵塞現(xiàn)象，尤其是石墨換熱器列管，結垢問題相當嚴重。石墨換熱器的結垢會降低傳熱效率，阻塞水流，增加流動阻力，引起管線局部產(chǎn)生垢下腐蝕，極大的抑制著工廠的生產(chǎn)效率。目前，國內(nèi)還沒有一種很好的方法進行清除，這是由于石墨管性脆，換熱器屬于管板式結構，列管數(shù)量一般大于500根且石墨換熱管較長，拆卸清洗難度較大。目前，硫酸法鈦白的廢酸濃縮工藝中，為了防止加熱列管的堵塞普遍采用以下辦法:1.強制循環(huán)CN101618864A，即通過增加強制循環(huán)泵，使廢酸在換熱器列管內(nèi)高速運動，以減輕雜質(zhì)對列管的堵塞。2.降低濃度，即降低廢酸的濃縮濃度，防止更多的雜質(zhì)析出。以前濃縮濃度一般是從20 %濃縮到70 %，現(xiàn)在一般濃縮到50 %左右。3.混料CN102320580A，通過把多效濃縮系統(tǒng)得到的濃縮酸部分引回一效濃縮系統(tǒng)，使一效循環(huán)酸中始終含有一定的亞鐵細晶體，使析出的二氧化鈦膠體及硫酸鈣附著在晶體表面而被帶出系統(tǒng)，防止列管堵塞。上述都是行之有效的方法，但都不能消除列管的堵塞。采用上述方法后，廢酸濃縮的開工時間從每5天一清管提高到了 10-12天一清管，大大延長了廢酸濃縮的開機時間。但上述方法還不能徹底防止傳熱列管的堵塞。每個月總要有幾天停機清洗管道，大大降低了設備運行的效率。 表面活性物質(zhì)作為水處理助劑，對其在給水系統(tǒng)中的緩蝕、殺菌、消泡、絮凝、清洗及阻垢等方面的作用及其機理，國內(nèi)外都有較多的研究和報道。但就整個化工領域來說，給水系統(tǒng)僅為一個方面，而表面活性劑作為阻垢劑應用于其它化工生產(chǎn)設備(管、罐、塔等)方面的成功例子并不多。利用表面活性物質(zhì)防止硫酸法鈦白生產(chǎn)過程中的加熱列管堵塞也未見相關報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種硫酸法鈦白生產(chǎn)過程中防止?jié)饪s工序加熱列管堵塞的方法，具體是提供一種利用表面活性物質(zhì)防止?jié)饪s工序加熱列管堵塞的方法，以解決硫酸法鈦白廢酸濃縮過程中的堵塞問題，提高廢酸濃縮設備的運行效率。本發(fā)明的要點是在待濃縮的廢酸中添加一種作為阻垢劑的表面活性劑，防止?jié)饪s過程中產(chǎn)生的固體沉積物粘附在石墨列管的內(nèi)壁，造成列管的堵塞。硫酸法鈦白廢酸濃縮設備一般采用石墨列管，表面親油，待濃縮的廢酸為多種無機鹽的混合物，離子性比較強。加入表面活性劑后，由于表面吸附使得無機鹽粒子之間、無機鹽與設備壁之間以及無機鹽與溶液之間界面性質(zhì)發(fā)生改變，導致表面活性劑各種作用的發(fā)生，如分散穩(wěn)定作用、絮凝作用、增溶作用和乳化作用等，起到阻垢的效果。通過試驗篩選，以有機磷酸和有機磺酸類物質(zhì)效果最佳，但有機磷酸會帶入部分磷酸鹽，對后續(xù)的鈦白粉生產(chǎn)不利，本發(fā)明選擇有機磺酸類物質(zhì)作為阻垢劑。本發(fā)明的簡要說明:本發(fā)明是在廢酸濃縮的進料口添加一種有機磺酸類的阻垢劑，這種物質(zhì)通過表面吸附導致的分散穩(wěn)定作用、絮凝作用、增溶作用和乳化作用等，能防止?jié)饪s過程中產(chǎn)生的污垢在石墨列管上沉積，從而防止?jié)饪s列管的堵塞，起到阻垢的效果。本發(fā)明所述的有機磺酸類物質(zhì)可以是十四至二十烷基磺酸類、十二烷基苯磺酸類的物質(zhì)，例如十八烷基磺酸鈉、十四烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、二十烷基磺酸鈉。使用時先配制成3-15%的水溶液，如果溶解慢，可以加部分堿輔助溶解。使用時按廢酸進料體積的 0.5%o _1%0加入。添加的方式:一般采取并流添加，即將阻垢劑溶液與廢酸溶液同時加入廢酸濃縮
>J-U ρ α裝直。按照本發(fā)明的方法，硫酸鈦白粉的廢酸濃縮開機時間平均達到了 40天以上，比原來的最好記錄提高了 3倍以上，防止列管結垢效果非常明顯。而且，表面活性劑的加入未對后續(xù)的鈦白生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響，濃縮后的硫酸用于鈦白生產(chǎn)所生產(chǎn)的鈦白粉性能優(yōu)良。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明進一步進行闡述:實施例1:在硫酸法鈦白的廢酸濃縮過程中，濃縮裝置廢酸進料量25噸/hr，采用十八烷基磺酸鈉作為阻垢劑，配成3%的水溶液，添加廢酸體積量的0.7%。，設備連續(xù)運行40天沒有堵塞，大大超過了以往的設備開機運行記錄。實施例2: 在硫酸法鈦白的廢酸濃縮過程中，濃縮裝置廢酸進料量25噸/hr，采用十四烷基磺酸鈉作為阻垢劑，配成10%的水溶液，添加廢酸體積量的0.5%。，連續(xù)運行40天沒有堵塞。實施例3:在硫酸法鈦白的廢酸濃縮過程中，濃縮裝置廢酸進料量25噸/hr，采用十二烷基苯磺酸鈉作為阻垢劑，配成12%的水溶液，添加廢酸體積量的1%。，連續(xù)運行55天沒有堵塞。實施例4:在硫酸法鈦白的廢酸濃縮過程中，濃縮裝置廢酸進料量25噸/hr，采用二十烷基磺酸鈉作為阻垢劑，配成15%的水溶液，添加廢酸體積量的0.75%。，連續(xù)運行40天沒有堵塞，大大超過了以往 的設備開機運行記錄。
權利要求
1.一種鈦白廢酸濃縮過程中防止加熱列管堵塞的方法，其特征在于:在廢酸濃縮的進料口中加入阻垢劑。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于:所述的阻垢劑為表面活性劑。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于:所述的表面活性劑為磺酸類表面活性劑。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于:所述的磺酸類表面活性劑為十四至二十烷基磺酸類表面活性劑、十二烷基苯磺酸類表面活性劑。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于:阻垢劑以3-15%的水溶液形式加入。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于:阻垢劑與廢酸以并流的方式加入。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于:阻垢劑的加入量為廢酸進料體積的.0.5‰ -1‰。
全文摘要
鈦白廢酸濃縮過程中防止加熱列管堵塞的方法，該方法是在待濃縮的廢酸中添加一種作為阻垢劑的有機磺酸類表面活性劑，所述的有機磺酸類表面活性劑可以是十四至二十烷基磺酸類、十二烷基苯磺酸類的物質(zhì)，使用時先配制成3-15％的水溶液，按廢酸進料體積的0.5‰-1‰加入。本發(fā)明的方法可以有效解決硫酸法鈦白廢酸濃縮過程中的堵塞問題，提高廢酸濃縮設備的運行效率。
文檔編號C01G23/053GK103121713SQ20131007670
公開日2013年5月29日 申請日期2013年3月4日 優(yōu)先權日2013年3月4日
發(fā)明者申銳, 柴春旺 申請人:廣西金茂鈦業(yè)有限公司