Công nghệ MVR lần đầu tiên được áp dụng trong sản xuất titan dioxit.

Trang thứ hai hôm nay của Báo Công nghiệp Hóa chất Trung Quốc, trong chuyên mục “Đổi mới công nghệ”, đăng bài dẫn đầu với tiêu đề “Lần đầu tiên áp dụng công nghệ MVR trong quy trình sản xuất axit sunfuric dùng để sản xuất titan dioxit” (do phóng viên Giang Tiểu Mao thực hiện).
Ngày 28 tháng 8, Trung tâm Phụ trợ về Titan Dioxide thuộc Trung tâm Xúc tiến Năng suất Công nghiệp Hóa chất Quốc gia đã triệu tập các chuyên gia trong ngành để đánh giá thiết bị tái nén hơi cơ học (MVR) đang vận hành tại công đoạn cô đặc dung dịch titan của Công ty TNHH Titan Dioxide Ningbo Xinfu. Các chuyên gia thẩm định đã nhất trí cho rằng công nghệ này, lần đầu tiên được áp dụng trong quy trình cô đặc dung dịch titan của dây chuyền sản xuất titan dioxide theo phương pháp axit sunfuric, đạt trình độ tương đương với tiêu chuẩn quốc tế.
Thiết bị cô đặc chất lỏng bằng MVR của Ningbo Xinfu là thiết bị đầu tiên tại Trung Quốc vận hành liên tục trên dây chuyền sản xuất titan dioxit theo quy trình axit sunfuric. Thiết bị này được tài trợ bởi Công ty TNHH Quản lý Đầu tư Zhongyuan Fengmao và do Công ty TNHH Kỹ thuật Tiết kiệm Năng lượng Jiangsu Xinwei triển khai thực hiện. Sau ba tháng vận hành liên tục, tất cả các thông số kỹ thuật của quy trình đều đạt tiêu chuẩn thiết kế, với hiệu suất ổn định và đáng tin cậy.
Theo tính toán, thiết bị này tiêu thụ 37 kilogram than đá quy đổi trên mỗi tấn titan dioxit trong giai đoạn cô đặc dung dịch titan, tiết kiệm khoảng 120 kilogram than đá quy đổi so với phương pháp cô đặc một tác động. Mức tiêu thụ năng lượng của thiết bị này giảm 80% so với các hệ thống một tác động thông thường, mang lại hiệu quả tiết kiệm năng lượng rõ rệt và lợi ích kinh tế to lớn.
Theo ông Bi Sheng, Giám đốc Phân ban Titan Dioxide thuộc Trung tâm Quốc gia Xúc tiến Năng suất trong Ngành Hóa chất kiêm Trưởng Nhóm Chuyên gia Thẩm định Dự án, trong quy trình sản xuất titan dioxid bằng phương pháp axit sunfuric, dung dịch giàu titan thu được sau khi hòa tan quặng titan trong axit sunfuric có nồng độ TiO₂ tương đối thấp, sau các công đoạn như lắng, lọc và tách sắt. Do sự khác biệt trong quá trình kết tinh và tách sắt, nồng độ TiO₂ trong dòng dung dịch titan giữa các nhà sản xuất cũng có sự chênh lệch nhỏ. Là sản phẩm ở cấp độ màu, dung dịch titan này không thể thủy phân trực tiếp; trước tiên phải tiến hành cô đặc, sau đó mới có thể thực hiện quá trình thủy phân để thu được sản phẩm đạt tiêu chuẩn kỹ thuật yêu cầu.
Trong số các dây chuyền sản xuất titan dioxit trong nước hiện có sử dụng quy trình axit sunfuric, quá trình cô đặc dung dịch giàu titan là một trong những khâu tiêu tốn nhiều năng lượng nhất. Trước khi tiến hành cô đặc, hàm lượng TiO₂ trong dung dịch thường dao động từ 145 g/L ở mức thấp đến khoảng 175 g/L; đối với quá trình thủy phân — nhằm sản xuất sản phẩm đạt cấp độ sắc tố — hàm lượng TiO₂ yêu cầu nằm trong khoảng 190 g/L đến 240 g/L, tùy theo từng quy trình cụ thể. Do đó, lượng hơi nước tiêu thụ trong bước cô đặc chiếm tỷ trọng đáng kể trong tổng chi phí sản xuất tại hầu hết các nhà máy. Trong các hệ thống bay hơi màng mỏng một tác nhân ban đầu, công đoạn này tiêu tốn hơn 1,2 tấn hơi nước cho mỗi tấn sản phẩm; sau khi áp dụng các hệ thống bay hơi hai tác nhân và đa tác nhân, mức tiêu thụ hơi nước trung bình đã được giảm xuống còn 0,6–1,0 tấn trên mỗi tấn sản phẩm.
Ông Lư Đan, Chủ tịch Công ty Kỹ thuật Tiết kiệm Năng lượng Tân Vĩ Giang Tô, cho biết với phóng viên Báo Công nghiệp Hóa chất Trung Quốc rằng, trong quy trình sản xuất titan dioxit bằng axit sunfuric hiện nay tại Trung Quốc, có ba phương pháp chính để cô đặc dung dịch giàu titan: cô đặc một tác nhân, cô đặc hai tác nhân (hoặc đa tác nhân) và cô đặc bằng bơm nhiệt. Các quy trình này đều tiêu thụ lượng lớn hơi nước và khối lượng lớn nước làm mát. Ngược lại, công nghệ cô đặc MVR loại bỏ nhu cầu sử dụng hơi nước bên ngoài nhờ nén và tái sử dụng hơi nước thứ cấp, đồng thời không cần đến nước làm mát trong quá trình sản xuất, chỉ yêu cầu một lượng nước làm mát tối thiểu để làm mát thiết bị. Công nghệ này đánh dấu bước đột phá căn bản so với các phương pháp bay hơi dung dịch titan truyền thống, đồng thời là một tiến bộ tiên phong trong lĩnh vực sản xuất titan dioxit bằng axit sunfuric, có thể thay thế các quy trình cô đặc hiện hành vốn phụ thuộc vào hơi nước như nguồn cung cấp nhiệt chủ yếu.
Ông Lư Đan cho biết, do quá trình bay hơi MVR hoạt động ở nhiệt độ thấp nên giúp nâng cao đáng kể tính ổn định của chất lượng dung dịch titan, đồng thời là một biện pháp quan trọng nhằm tiết kiệm năng lượng và giảm tiêu thụ trong ngành sản xuất titan dioxit sử dụng axit sunfuric, vì vậy rất xứng đáng được áp dụng rộng rãi trên toàn ngành.
[Liên kết]
Nén hơi nước cơ học (MVR) là quá trình sử dụng máy nén cơ học để nén hơi nước thứ cấp có nhiệt độ và áp suất thấp—được sinh ra trong quá trình bay hơi hoặc chưng cất và thường khó tái sử dụng—, qua đó làm tăng nhiệt độ và áp suất của hơi nước, cho phép nó được tái sử dụng như nguồn nhiệt để gia nhiệt sơ bộ nguyên liệu đầu vào cần bay hơi, từ đó đạt được mục tiêu tái chế hơi nước.
Công nghệ bay hơi MVR lần đầu tiên được các nhà khoa học nước ngoài đề xuất vào năm 1834. Năm 1917, công ty Thụy Sĩ Sulzer-Escher-Wyss đã xây dựng một hệ thống MVR sơ khai; sau khi được một doanh nghiệp Áo thiết kế và lắp đặt, hệ thống này chính thức đi vào vận hành từ năm 1925. Trung Quốc chỉ bắt đầu tiếp cận thiết bị MVR từ năm 1989, và đến năm 2007 cùng 2010, công nghệ MVR lần lượt được xếp hạng là thiết bị tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường, được Nhà nước khuyến khích và hỗ trợ phát triển mạnh mẽ. Công nghệ MVR được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như hóa dầu, hóa chất tinh chế, thực phẩm và dược phẩm, lên men sinh học, cũng như xử lý nước thải có độ mặn cao với lưu lượng xả thấp.


Ông Luo Chunlong, Chủ tịch của Turbovap, đã tham dự buổi thẩm định.

Địa điểm Dự án Cô đặc Chất lỏng Titan Ningbo Xinfu
Từ khóa:
Thông tin khác