聚酯生產(chǎn)二氧化鈦懸浮液的配制

聚酯生產(chǎn)二氧化鈦懸浮液的配制在生產(chǎn)消光切片時，除準(zhǔn)備PTA，EG和催化劑等聚酯生產(chǎn)原料外，還要配制二氧化鈦懸浮液，即將固體TiO2粉末與EG充分混合，通過分散設(shè)備使其充分分散在EG溶液中，利用靜置重力自然沉降或離心，過濾分離等方法除去不符合要求的大粒子，得到粒度較小，懸浮性較好的TiO2懸浮液，供聚酯生產(chǎn)使用。一、TiO2懸浮液的配制工藝目前，國內(nèi)幾個大型聚酯生產(chǎn)廠家的TiO2懸浮液配制工藝路線歸納如下：沉降法沉降法是利用自然沉降的方法，使粗大粒子沉降除去，得到合格粒子的TiO2懸浮液。它是一種比較原始的配制方法，周期長，懸浮液質(zhì)量不太高。球磨法球磨法是利用細(xì)小玻璃（珠）在研磨空中的相對運動，使粒大的TiO2粒子得到粉碎變細(xì)，最后得到細(xì)粒子的TiO2懸浮液。它是目前比較理想的一種配制方法，但懸浮液的質(zhì)量與研磨時間和玻璃珠的大小和硬度很有關(guān)系。離心分離法離心分離法是沉降法的一種改進(jìn)，使粗粒子在離心作用下快速分離。但它對粗粒怎樣變細(xì)則無能為力?；旌戏ǎńM合法）取上述各種TiO2懸浮液的配制方法的優(yōu)點，將其中的兩種或多種混合使用，如離心分離＋研磨（上海金山一廠），沉降＋研磨（天津化纖廠），多次過濾＋多次研磨（遼化，儀化）。二、影響TiO2懸浮液質(zhì)量的因素TiO2顆粒的沉降速度和沉降時間TiO2固體在EG中的沉降速度為；式中，為沉降速度，m/s；，分別為固體顆粒TiO2和EG溶液速度，㎏/m3；為斯托克斯直徑，當(dāng)粒子為球形，；為溶液的粘度，㎏/ms（pas）；ｇ＝9.81m/s2。如果顆粒直徑為的TiO2在靜止時沉降高度為h（米）時，所需的時間為t（秒）為：從式可以計算出工藝要求的粒徑小于5um沉降所需的時間在48±2小時，這就是在分散沉降過濾法工藝中沉降時間設(shè)定的依據(jù)。所以，懸浮液中TiO2粒子直徑越大，沉降速度越快，達(dá)到同樣的沉降高度所需的時間越短。一般認(rèn)為，當(dāng)粒徑小于0.5um時，便達(dá)到膠體狀態(tài)，在宏觀上已不再發(fā)生沉降現(xiàn)象。因此，采用球磨機擊碎TiO2粒子，可將TiO2粒子研磨到盡可能接近其原生粒子的直徑（約0．3um），經(jīng)過濾后即可直接用于聚酯生產(chǎn)。研磨效果研磨效果好壞直接影響TiO2懸浮液的質(zhì)量，決定研磨效果的主要有如下幾個因素：研磨機進(jìn)料量，研磨機的進(jìn)料量決定了TiO2懸浮液在研磨機中的停留時間。所以進(jìn)料量太大，由于研磨時間短，研磨效果就差；但進(jìn)料量太小，研磨效果雖好，但生產(chǎn)能力太低。儀化研磨機的進(jìn)料設(shè)計為150l/h。研磨壓力。進(jìn)料壓力低，輸入研磨室的物料與玻璃球間的作用力就小，研磨效果差；但進(jìn)料壓力太高，對研磨室的密封要求也苛刻，而且研磨室的耐壓能力也是有限的。儀化球磨機的最大操作壓力為0.20MMPa壓。所以其進(jìn)料壓力設(shè)定為0.06～0.07MPa表壓。研磨電流。研磨室中的玻璃球的相對運動是由電機帶動攪拌來實現(xiàn)的。因此，研磨電流的大小可間接反映研磨效果的好壞。在其它條件固定后，研磨電流下降說明研磨室阻力減少，研磨效果變差，這是應(yīng)補充玻璃球。儀化球磨機電流設(shè)定為32～34A。研磨次數(shù)。在同等條件下，研磨次數(shù)越多，其懸浮液質(zhì)量就越好，對于聚酯生產(chǎn)，研磨2～3次就完全可以滿足要求。三、TiO2懸乳液的質(zhì)量控制TiO2懸浮液的質(zhì)量指標(biāo)主要有兩個：即TiO2懸浮液的濃度和TiO2懸浮液中的顆粒直徑。這兩個指標(biāo)都可以用測試分析的手段來判斷，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不合格時都可以采取一定的手段加以修正。TiO2懸浮液濃度的調(diào)節(jié)TiO2懸浮液濃度的高低，可以采用比重法來測定。在一定的溫度（20～25℃）下，懸浮液中TiO2的濃度與比重之間存在一定的關(guān)系。所以，測定了懸浮液的比重就可以知道懸浮液的濃度。例如，TiO2懸浮液濃度為50％（mt）和25％（mt）時，其比重分別分別為1724．53和1352．00㎏/m3。當(dāng)濃度偏高時，可用EG稀釋即可以得到合格濃度的懸浮液。例如濃度為32％（mt）的是浮液，要配成濃度為25％（mt）的懸浮液時，所要補加稀釋EG量為式中，C1為濃懸浮液的濃度，％；Ｗ1為濃懸浮液的重量。同樣，對于濃度偏低時，則可將下次配料濃度人為地提高，或二次研磨后濃度為50％（mt）的懸浮液加入稀釋中，加入濃TiO2懸浮液量為：式中，C1，C2分別為稀，濃TiO2懸浮液的濃度，％（mt）。TiO2懸浮液粒徑的調(diào)節(jié)TiO2是溶液的粒徑可用過濾法進(jìn)行測試。即用外徑40㎜內(nèi)徑32㎜的320目濾網(wǎng)，在7.0、10.0KPa的真空壓力下，溫度為21～23℃的TiO2懸浮液試樣吸濾，計算其過濾量（1滴/5秒為終點）。當(dāng)過濾量小于500ｇ以下則表明懸浮液中粗大粒子含量偏高，應(yīng)檢查原因并重新研磨。TiO2懸浮液加料量的控制合格的TiO2懸浮液可通過齒輪泵加入聚酯生產(chǎn)系統(tǒng)中。儀化聚酯是用10Q03泵加入10R02內(nèi)室。其中TiO2懸浮液中間罐的存料量為一批，在生產(chǎn)半消光切片（TiO2＝0．35％）時，其供料時間大約為12小時左右。10Q03臺每轉(zhuǎn)的輸送能力為0．030l/r