钛白粉开题报告.docx

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1、一、争论的现状及其意义一钛白粉概况钛白粉学需为二氧化钛Titanium Dioxide,分子式为 Ti02,相对分子质 量 79. 90。钛白粉颜料是精选构造外型和粒度分布等与钛白类似，且外表具有反 应活性的无机粉体为根本原料内核，Ti02 为包膜物，应用材料改性复合制 备、无机包膜、粉体均化等高技术，通过二者的分割细化，外表基化改造和 机械力化学反响等方式制备而成的型复合白色颜料，它具有与钛白粉一样或近 似的物化性质，因而具有二氧化钛颜料性质。广泛应用于涂料、塑料、橡胶、油 墨行业.可取得与使用钛白粉一样的技术性能，旦较大幅度地降低原材料的使用 本钱。二太白粉的现状及前景钛白粉被认为是目前世

2、界上性能最好的一种白色颜料，广泛应用于涂料、 須料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化装品等工业。涂料行业是钛白粉的最大用户，特别是金红石型钛白粉，大局部被涂料工业 所消耗。用钛白粉制造的涂料，颜色明媚，遮盖力高，着色力强，用量省，品种多，对介质的稳定性可起到保护作用，并能增加漆膜的机械强度和附着力，防止 裂纹，防止紫外线和水分透过，延长漆膜寿命。塑料行业是其次大用户，在羯料中参加钛白粉，可以提高塑料制品的耐热性、 耐光性、耐候性，便塑料制品的物理化学性能得到改善，增加制品的机械强度， 延长使用寿命。造纸行业是钛白粉第三大用户，作为纸张填料，主要用在高级纸张和薄型纸 张中。在纸张中参加钛白粉，可使

3、纸张具有较好的白度，光泽好，强度高，薄而 光滑，印刷时不穿透，质最轻。造纸用钛白粉一般使用未经外表处理的锐钛型钛 白粉，可以起到荧光增白剂的作用，增加纸张的白度。但层压纸要求使用经过表 面处理的金红石型钛白粉，以满足耐光、耐热的耍求。全球钛白粉工业中年生产力量 2 万吨以上含 2 万吨的工厂近 5 0 个，工 厂规模都趋向大型化进展。如杜邦公司最大的厂已达 30 万吨/年，氯化法单线生 产力量也达 15 万吨/年。八大公司最小规模也为 2. 4 万吨/年，这些厂大多是早年 留下的硫酸法工厂，而氯化法工厂的规模都不小于 5 万吨/年.全球钛白粉年生产 力量约 430 万吨， 其中八大公司的产能占

4、 360 多万吨，占世界总产能约84%,特别 是前六名大公司的产能占世界总产能的 75%多，产能高度集中，产地主要分布在 北美和西欧，这些大公司掌握世界钛白粉行业的市场、价格和进展，主宰世界钛 白粉工业的前途和命运。进入 80 年月，由于各国环保法规的强化和用户对产品质量要求的提高，相 断关闭了局部硫梳法钛白粉厂，加快了进展氯化法钛白粉的步伐。80 年月后期 起，世界钛白粉总生产力量中，氯化法钛白粉所占比例增长速度明显加快：1970 年仅 23%, 1980 年不过 29%, 1990 年为 47%, 1999 年达 56%： 1971 年至 1980 年 的 10 年，增长率仅6%： 198

5、1 年至 1990 年的 10 年增长率高达 18%； 1991 年至 2023 年的 10 年估量可达 10%。90 年月以前，硫酸法始终占据钛白粉工业的主导地位，1992 年后,转为氯 化法占主导地位。目前世界上建或改扩建钛白粉厂多以氯化法为主，杜邦公司 全部承受氯化法。氯化法钛白粉生产在技术上有肯定难度，根本由少数儿个大公 司所垄断。硫酸法钛白粉虽从 80 年月开头走下坡路，但经十多年来的技术进步，如采 用酸溶性钛渣打代替钛精矿作原料，开发了 2C%废酸浓缩循环利用技术等，使硫 酸法工厂的环境污染有了较大改善，同时它的一些优点也得到了显露，如可使用 简洁获得的品位和价格较低的钛精矿或钛渣

6、作原料，可生产氯化法不能生产而市 场需要的锐钛型各种牌号的钛白粉。故业内人士认为只要重视环境污染的治理， 重视产品质量的提高，重视推动科技进步，硫酸法钛白粉还会与氯化法钛白粉并 存，短期内不会被淘汰。参考文献：1. 硫酸法钛白粉生产工艺江苏太白集团2. 化工原理天津大学化工原理教研室编天津科技出版社 1986.33. 化工工艺设计手册上海医药治理设计院编 1993.6 第六次印刷4. 钛白粉的生产与环境治理唐振宁北京化学工业出版社 2023.6445二、争论目标、争论内容和拟解决的关键问题一 争论目标本工程的争论目标是：运用所学的化工原理根本理论和根底学问进展设计计 算， 进展模拟设计，从而培

7、育并提高设计、计算、计算机应用、外文翻译、査阅 文献等根本技能；试验争论的力量；技术经济分析和组织匸作的力量；撰写科技 论文和技术、学术报告，正确运用国家标准和技术语言阐述理论和技术问题的能 力。1、论文撰写年产 1.5 万吨钛白粉厂酸解水解工序的工艺设计设计说明书。2、绘图AutoCAD 绘制设备构造图，物料衡算图二 争论内容1、生产方法的选择、生产原理、生产工艺条件的论证、生产工艺流程；2、车间的工艺计算及物料衡算，即精镭工丿孕的工艺计算及物料衡算；3、生产钛白粉的酸解和水解工段流程设计；4、对该工艺流程进展物料衡算：5、绘制带掌握点的流程图，设备装配图，物料流程图三 关键问题1、生产钛白

8、粉的酸解水解匚艺的流程：2、物料衡算和热量衡算；3、设备流程图三、争论的根本思路和方法、技术路线、试验方案及可行性分析一 争论的根本思路和方法模拟现有的硫酸法生产钛白粉产业化技术，对年产 1. 5 万吨钛白粉酸解水解 工段设计的主要设备构造、操作工艺条件等进展全面的争论。二 技术路线钛白粉生产方法主要有硫酸法和氯化法。1、硫酸法是用钛精矿或酸溶性钛渣与硫酸反响进展酸解反响，得到硫酸氧钛溶 液，经水解得到偏钛酸沉淀;再进入转窑锻烧产出 Ti02o 硫酸法以间欧法操作为 主，生产装置弹性大，利于开停午及负荷调整。但其工艺简单，需要近二十儿道 工艺步骤，每一工艺步骤必需严格掌握，才能生产出最好质皐的

9、钛白粉产品，并 满足颜料的最优性能。硫酸法既可生产锐钛型产品，又可生产金红石型产品。2、氯化法是用含钛的原料，以氯化高钛渣、或人造金红石、或自然金红石等与氯气反响生成四氯化钛，经精餾提纯，然后再进展气相氧化；在速冷后，经过气固分别得到 Ti02o 该 TiO2 因吸附肯定最的氯，需进展加热或蒸气处理将其移走。 该工艺简洁，但在 1000- C 或更高条件氯化，有很多化学 1：程问题如氯、氯氧化 物、四氯化钛的高腐蚀需要解决，再加上所用的原料特别，较之硫酸法本钱高。 氯化法生产为连续生产，生产装置操作的弹性不大，开停车及生产负荷不易调整, 但其连续工艺生产，过程简洁，工艺掌握点少，产品质星易于到

10、达最优的掌握。 再加上没有转窑锻烧工艺形成的烧结，其TiO2 原级粒子易于解聚，故所所以在 表观上人们习惯认为氯化法钛白粉产品的质最更优异.钛白粉酸解水解原理包括： 酸解工段的工艺原理：3FeTiO + 3H S0 = TiSO+ FeS0 + 3H O244242水解工段的工艺原理： 将由酸解匸段得到可溶性硫酸氧钛和晶种混合，在 90C 时水解成不溶于水的水 合 TO 沉淀物。三 可行性分析钛白粉的制备主要有硫酸法和氯化法。1硫酸法生产钛白粉优点：原料廉价，易得，产品本钱低2. 氯化法生产钛白粉优点：干法生产，技术先进，流程短，工序少本钱低，经济效益好缺点：原理要求高且价高难得 技术难度大

11、要求在高温下耐氯气，氯化钛，氧气腐蚀的材料和设备，修理难 二氧化钛粒子较易堵塞设备，除疤痕问题难以解决 操作需要简单的掌握系统因国内需求量及设备和技术水平的限制，国内一般承受硫酸法生产钛白粉。 工艺技术成熟，操作易掌握 设备简洁，不需要特别的耐腐蚀材料和简单的掌握系统缺点：湿法生产蒸气、水合能源消耗大 排出的废物多，污染大，三废处理费用大 生产流程大，工序多，设备繁杂 间歇式操作，劳动强度大 产品质星稍差，经济效益较差易于实现连续化和口动化，劳动效率高排出废物少，氯气可以循环利用。三废少产品消色杂质少，粒径均一，消色力大，分散性好，质量好，能耗低，四、争论打算及进度安排周数貝体任务1确定论文设计题目24査阅并阅读毕业设计题目相关的文章，写出开题报告59完成计算书10-12完成说明书13-14绘图CAD 图和手画图纸1516整理论文，预备辩论五、指导教师意见:指导教师:年 月 日六、工作小组审査意见：工作小组组长：年 月 日