钛白粉冷冻结晶设备

钛白粉生产中钛液结晶工艺是一个关键步骤，它涉及到从钛液中去除硫酸亚铁等可溶性杂质，以提高钛白粉的质量和纯度。钛液结晶工艺主要分为真空结晶和冷冻结晶两种方法。

1.真空结晶：真空结晶工艺是在减压状态下进行的，通过降低钛液的沸点，使钛液局部沸腾，溶剂蒸发，由于汽化潜热需要吸收大量的热，使溶液迅速冷却而结晶析出绿矾晶体。这种方法具有冷冻效率高、附属设备简单、设备投资费用低、生产费用低、设备占地面积小、结晶后钛液浓度高等优点。真空结晶工艺相对传统冷冻结晶工艺具有投资和运行费用低、结晶效率高、生产能力大、节能降耗等优点。

2.冷冻结晶：冷冻结晶则是通过冷媒与混合钛液进行热交换，使混合钛液冷却降温，其中硫酸亚铁以七水硫酸亚铁的形式结晶析出。这种方法的不足在于：一是混合钛液物料高位热焓以循环冷却水进行热交换的形式移走，没有用于混合钛液中的水分蒸发，增加了后工序钛液浓缩蒸发负荷与蒸汽消耗；二是采用空心板片冷冻介质传热，由于混合钛液比重高、粘度大，依靠螺旋板片的低转速，物料湍流度低，滞留层厚，结晶过程中的热量、质量与动量传质欠佳；三是因空心板冷却旋转速低，形成较大的滞留层及流动死区，造成七水硫酸亚铁在换热冷却板上结晶，为此采用“刮壁式”清洗，由于刮刀与冷却板界面的空隙存在，且其降温过饱和梯度大，细小初生态结晶的七水亚铁致密的黏附在换热板上，降低传热、传质效率。

此外，还有一种连续冷冻结晶工艺，它是一种可以实现连续进料与出料的连续结晶工艺过程，钛液进入设备后，一直到成功结晶，整个工艺能耗降低，硫酸亚铁产量明显提升，且滤液的过滤性能得到缓解。连续冷冻结晶工艺主要将电力作为驱动电源，无需蒸汽供应，也不需要用到燃煤锅炉即可达到预期生产效果，同时不会产生任何环保问题。系统冷却仅仅是闪蒸蒸汽冷凝放热与冷冻机转变的热量，不仅冷却负荷较小，同时对于循环水的消耗量也较少，可加强对冷冻机组的温度调节，实现对钛液温度的合理控制，使钛液降温速度被准确调整，实现连续化与自动化的钛白粉生产和钛液结晶，更大限度上节约人力。

综上所述，钛白粉生产中钛液结晶工艺的优化和设备的选择对于提高生产效率、降低能耗和提升产品质量都有重要影响。真空结晶和连续冷冻结晶工艺因其快速、节能和环保的特点，正在逐渐取代传统的间歇式冷冻结晶工艺。