概述：

钛白粉的工业生产方法有硫酸法和氯化法。两种方法各有优缺点：硫酸法的原料价廉易得且质量要求不高，设备简单，技术成熟，防腐材料易解决，可生产锐钛型和金红石型钛白粉。但硫酸法流程长，只能间歇操作，效率低，硫酸和水耗高，废物及副产物多；氯化法的流程短，连续自动化程度高，效率高，能耗低，“三废”少，能得到优质产品，氯化法的缺点是投资大，设备结构复杂，对原料、材料要求严格，且只能生产金红石型钛白粉。随着钛矿资源的消耗，加上前期的原料处理，氯化法的废物排放及剧毒氯化渣的处理就环境友好方面而言，并不具有明显优势。而随着硫酸法的技术发展，“三废”治理措施的完善，硫酸法依然具有强劲的生命力。其中硫酸法生产中废酸回收，可大大减少废酸排放，且可以回到工艺最初阶段加以利用，是行之有效的“三废”治理措施。而配酸系统起到了将废硫酸配制成酸解工序所需要的原料酸的承上启下的关键作用。另外就我国国情而言尚不完全掌握氯化法技术，目前钛白粉依然以硫酸法为主。将钛白粉废酸回收利用，具有非常重要的现实意义。因此本文介绍和讨论一种XDSS合金配酸系统，相较于传统的石墨配酸系统具有相对较低的全寿命周期成本（LCC-Life Cycle Cost）。

先进性：

1. 采用了合金混酸系统工艺的设计，最大限度地提高混酸效率和均匀性，同时合理减少投资。

2. 解决了原有混酸设备混合和换热不均匀、经常维护且维护不方便等问题；

3. 解决了高温≤150℃，93~98%硫酸的耐蚀材料及制造工艺问题。

关键技术原理：

硫酸法钛白粉的配酸系统主要功能是将98%和水或者废酸回收的50%混合成酸解工序所用的93%的硫酸，并将酸温从混合后的103℃降到40℃，本文主要指后者。传统工艺直接将98%硫酸和50%硫酸输送到石墨换热器混合并换热，由于混合会释放大量热从而造成混合和换热不均匀。石墨换热器会因为受热不均造成堵塞，此外由于石墨性脆采用高压水枪冲洗时容易破裂，需经常维护且维护不方便，从而降低设备和系统的运行效率，大大提高设备的全寿命周期成本。有鉴于此，特开发了一种XDSS合金配酸系统，该系统的特点是酸冷器采用XDSS合金制造，采用现行技术成熟的固定管板管壳式换热器型式，浓硫酸走壳程，冷却水走管程。XDSS合金酸冷器相比石墨换热器传热效率高，力学性能优良，避免了石墨换热器中因为受热不均造成堵塞和高压水枪冲洗造成的破裂的缺点，相比传统阳极保护酸冷器，彻底解决了阳极保护电流、电位分布不均以及操作弹性小的问题，不仅具有制造简单、使用可靠、维护方便等优点，更具有易于优化设计强化传热性能的特点，是目前性能最佳的浓硫酸换热设备，其壳体、管板、换热管等均采用XDSS合金制造。此外在XDSS合金酸冷器前加一稀释器，浓硫酸流入直管，再经过收缩段、加水段和扩大段组成的文氏管形式的内管，稀释后的高温硫酸最后经直管段流出稀释器。流速从慢到快，再从快到慢；在流速最快的加水段上设置进水小孔，从小孔出口的水被流动的浓硫酸切割、粉碎、汽化和吸收，整个过程在瞬间完成。另外，由于被粉碎的水滴被动态的硫酸瞬间分散成极细的雾沫，反应激烈程度大大降低，因而设备振动减小。在随后的扩大段，酸的流速从快到慢，产生涡流，使酸浓不等的非均相得到进一步的混合，有利于酸的充分混合及热量的平稳。稀释器外壳1采用XDSS合金，外壳2采用304衬PTFE，内件采用PTFE。该合金配酸系统具有维护少且方便，运行效率高，系统全生命周期成本低的特点，非常适合硫酸法钛白粉废酸回收的配酸。

具体表现为：

1)混酸浓度、浓度均匀；

2) 新材料应用：通过技术创新、优化化学成分，解决了温度≤150℃，硫酸浓度93%~98%耐蚀材料问题，有效降低了设备生命周期成本；

3) 成套工艺及装备：积累完善了硫酸配酸系统相关成套工艺及装备，形成了较完备的数据库和工艺包。

应用领域：

1. 有色冶炼烟气制酸、硫磺制酸；

2. 化工（包括石油化工及精细化工）；

3. 环保（废水，废弃，垃圾处理等）

4. 湿法冶金；

合金配酸系统

合金酸冷器

稀释器