Produksjon av titandioksid via sulfatprosessen: Nøkkelbetraktninger for pumping av syreholdige slam med høy konsentrasjon ved bruk av keramiske pumper

TiO2-slurryen fra sulfatmetoden er et mål i konstant endring. Fra fordøyelsesstadiet til hydrolyse har nivået av syre steget dramatisk, og temperaturen har nådd potensielt opp mot 110 grader Celsius. De faste stoffene i slurryen er ikke myke avrundede korn, men en blanding av ureagert malm, silika og fine TiO2-krystaller. Noen av de faste stoffene er harde og skarpe kanter. Pumpen må håndtere prosessens slitasje så vel som korrosjon, med slike faktorer som er dynamiske.

Keramiske fuktede deler gir vanligvis mening her, men de er ikke en teppeoppgradering. Silisiumkarbid er der de fleste kjøpere bør begynne. Det er vanskelig nok til at partikkelstøt ikke deformerer overflaten slik det gjør med gummi, eller mange metaller-slitasjelevetid på fine harde faste stoffer kan løpe flere ganger lenger enn høykromlegering. Alumina dukker opp i noen posisjoner med lavere belastning, selv om silisiumkarbid fortsatt er det tryggere valget for de verste punktene i kretsen.

Fangsten er sprøhet. Et keramisk pumpehjul eller foringsrør vil ikke bøye seg under misbruk. Tørrløping, et stort fremmedlegeme, en slump av overdimensjonert agglomerat eller plutselig termisk sjokk kan ta knekken på den. Gummi vil absorbere en del av energien, mens keramikk ikke vil gjøre det. Dette betyr ikke at keramikk er svakt, det betyr bare at systemet må unngå at store faste stoffer kommer inn i det og pumpen må betjenes med forsiktighet. Hvis det er rusk som kan komme til suget uten å komme seg oppstrøms, sørg for å håndtere dette før du velger materiale. Ingen keramisk pumpe kompenserer for et skittent sugesystem.

Keramiske fuktede komponenter er i stand til å håndtere svovelsyre på spesifikasjonene som denne metoden gir, uten temperaturbegrensningene som mange gummibelegg utgjør. Glattheten på overflaten er også fordelaktig for å minimere avleiring - når syren blir variert eller slurryen avkjøles i den ledige rørledningen, dannes krystaller raskere på grovere overflater.

Forseglingsområdet fortjener mer gransking enn foringsrøret. En enkelt mekanisk tetning i varm syreoppslemming er en dårlig innsats. Doble mekaniske tetninger med barrierevæske er det praktiske oppsettet, og flater bør være silisiumkarbid på silisiumkarbid. Barrierevæske holder syre borte fra den atmosfæriske siden og trekker varme ut av ansiktene. Mister barrieretrykk eller flyt og syre kan krystallisere mellom ansiktene og tygge dem raskt opp. Tetningsspyling er ikke en liten detalj ved denne plikten - det er en del av å holde pumpen i live.

 

Sugeforholdene betyr like mye som materialet. TiO₂-tørrstoff avsettes raskt når hastigheten faller. En slått seng smalner inn røret og endrer det pumpen mottar. Å operere med lav strømning eller ha en delvis blokkert sugeledning forårsaker kavitasjon. I keramikk kan kavitasjon være mer enn støy og hodetap. Kavitasjon genererer energi konsentrert på en sprø overflate og kan initiere sprekker. Bruk en kort sugeledning som er skråstilt mot pumpen og har tilstrekkelig hastighet til å transportere faste stoffer. Hvis operasjonen krever det, strup utløpet, og er innenfor kurven. Gass aldri på sugesiden.

Avslutning er et annet stille feilpunkt. Sur slurry som er igjen i huset avkjøles og kan sette seg rundt impelleren. Å starte mot den massen gir en bøyningsbelastning på et materiale med nesten ingen duktilitet. Skyll med rent vann før pumpen stopper, mens slurryen fortsatt beveger seg – ikke etter at ledningen har stått over natten. Samme regel for standby-pumper: en keramisk pumpe er et dårlig sted å lagre prosessslurry.

Når det gjelder sourcing, er det best å unngå å snakke om keramikk og metaller. I stedet, ballong til detaljene: Hva er partikkelstørrelsen ved pumpen? Hva er sugedesignet? Hva er tetningsordningene? Hva er spyleprotokollen? De keramiske fuktede delene er verdt investeringen når de håndterer fine harde partikler, konsekvent sugedesign og en riktig avstengningsprosedyre. Den samme pumpen som arbeider med grove partikler, inkonsekvent sug og ingen skyllinger vil presse den nærmere det den gjør verst. Ved å bruke de riktige installasjonene kan den keramiske pumpen endre en komplisert operasjon til et løselig vedlikeholdsproblem.