Spécialisée dans la production et l’application des compresseurs à vapeur
La technologie MVR est utilisée pour la première fois dans la production de dioxyde de titane.
La deuxième page d’aujourd’hui du China Chemical Industry News, dans la rubrique « Innovation technologique », présente un article de une intitulé « Première utilisation de la technologie MVR dans notre procédé à l’acide sulfurique pour la production de dioxyde de titane » (par le journaliste Jiang Xiaomao).
Le 28 août, le Sous‑Centre du Dioxyde de Titane du Centre national de promotion de la productivité de l’industrie chimique a réuni des experts du secteur afin d’évaluer l’unité de recompression mécanique de vapeur (MVR) en service à l’étape de concentration de la solution de titane de la société Ningbo Xinfu Dioxyde de Titane Co., Ltd. Les experts examinateurs ont unanimement conclu que cette technologie, la première appliquée au procédé de concentration de la solution de titane dans la voie de production du dioxyde de titane par le procédé à l’acide sulfurique, est comparable aux normes internationales.
L’unité de concentration par évaporation à effet multiple (MVR) pour le titane‑liquide de Ningbo Xinfu est la première du genre en Chine à fonctionner en continu sur une ligne de production de dioxyde de titane selon le procédé à l’acide sulfurique. Elle a été financée par Zhongyuan Fengmao Investment Management Co., Ltd. et mise en œuvre par Jiangsu Xinwei Energy‑Saving Engineering Co., Ltd. Après trois mois de fonctionnement ininterrompu, tous les paramètres de la technologie de procédé ont atteint les spécifications de conception, avec des performances stables et fiables.
Selon les calculs, cette unité consomme 37 kilogrammes de charbon standard par tonne de dioxyde de titane au stade de la concentration du titanate liquide, ce qui permet d’économiser environ 120 kilogrammes de charbon standard par rapport à une concentration à effet unique. Sa consommation énergétique est réduite de 80 % par rapport aux systèmes conventionnels à effet unique, offrant ainsi des économies d’énergie importantes et des bénéfices économiques substantiels.
Selon Bi Sheng, directeur de la division du dioxyde de titane au Centre national pour la promotion de la productivité dans l’industrie chimique et chef du groupe d’experts chargé de l’examen des projets, lors du procédé à l’acide sulfurique de production du dioxyde de titane, la solution riche en titane obtenue par dissolution du minerai de titane dans l’acide sulfurique présente une concentration en TiO₂ relativement faible après avoir subi des étapes telles que la décantation, la filtration et la séparation du fer ferreux. En raison des variations observées dans les procédés de cristallisation et de séparation du fer ferreux, la concentration en TiO₂ dans le flux de solution titane varie légèrement d’un fabricant à l’autre. En tant que produit de qualité pigmentaire, cette solution titane ne peut pas être hydrolysée directement ; elle doit d’abord être concentrée avant que l’hydrolyse puisse aboutir à un produit répondant aux spécifications requises.
Parmi les lignes de production nationales existantes de dioxyde de titane utilisant le procédé à l’acide sulfurique, la concentration de la solution riche en titane constitue l’une des opérations les plus gourmandes en énergie. Avant la concentration, la teneur en TiO₂ de la solution varie généralement entre 145 g/L au niveau le plus bas et jusqu’à 175 g/L ; pour l’hydrolyse — destinée à produire un produit de qualité pigment —, la concentration en TiO₂ requise oscille entre environ 190 g/L et 240 g/L, selon le procédé spécifique. Par conséquent, la consommation de vapeur lors de l’étape de concentration représente une part importante du coût de production global dans la plupart des usines. Dans les premiers systèmes d’évaporation à film mince à effet simple, cette opération consommait plus de 1,2 tonne de vapeur par tonne de produit ; avec l’introduction de l’évaporation à double effet et à effets multiples, la consommation moyenne de vapeur a été ramenée à 0,6 à 1,0 tonne par tonne de produit.
Lu Dan, président de Jiangsu Xinwei Engineering d’Économie d’Énergie, a déclaré à un journaliste de China Chemical Industry News que, dans le procédé actuel chinois de production du dioxyde de titane à base d’acide sulfurique, trois méthodes principales sont utilisées pour concentrer la solution riche en titane : la concentration à effet simple, la concentration à double effet (ou multi‑effets) et la concentration par pompe à chaleur. Tous ces procédés consomment des quantités importantes de vapeur ainsi que de grands volumes d’eau de refroidissement. En revanche, la technologie de concentration MVR supprime le recours à la vapeur externe en comprimant et en réutilisant la vapeur secondaire, et elle se passe également d’eau de refroidissement de procédé, ne nécessitant qu’une quantité minimale d’eau de refroidissement pour le refroidissement des équipements. Cette technologie constitue une avancée fondamentale par rapport aux méthodes conventionnelles d’évaporation des solutions de titane et représente une innovation majeure dans la production du dioxyde de titane à base d’acide sulfurique, capable de remplacer les procédés de concentration existants qui reposent sur la vapeur comme principale source de chaleur.
Lu Dan a déclaré que, puisque l’évaporation par MVR fonctionne à basse température, elle améliore considérablement la stabilité de la qualité de la liqueur de titane et constitue une mesure importante en matière d’économie d’énergie et de réduction de la consommation dans l’industrie du dioxyde de titane produite à partir d’acide sulfurique, ce qui justifie son adoption généralisée au sein de ce secteur.
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La recompression mécanique de la vapeur (MVR) désigne le procédé consistant à comprimer, au moyen d’un compresseur mécanique, la vapeur secondaire de basse température et basse pression, générée lors de l’évaporation ou de la distillation et généralement difficile à réutiliser. Cette compression augmente la température et la pression de la vapeur, ce qui lui permet d’être réemployée comme source de chaleur pour préchauffer la charge à évaporer, réalisant ainsi l’objectif de recyclage de la vapeur.
La technologie d’évaporation MVR a été proposée pour la première fois par des chercheurs étrangers en 1834. En 1917, l’entreprise suisse Sulzer‑Escher‑Wyss a construit un système MVR rudimentaire, qui a été mis en service en 1925 après avoir été conçu et installé par une entreprise autrichienne. La Chine n’a introduit les équipements MVR qu’en 1989, et, en 2007 puis en 2010, la technologie MVR a été respectivement désignée comme un dispositif économe en énergie et respectueux de l’environnement, fortement encouragé et soutenu au niveau national. La technologie MVR trouve de larges applications dans des secteurs tels que la pétrochimie, la chimie fine, l’agroalimentaire et la pharmacie, la biofermentation, ainsi que le traitement des eaux usées à forte salinité à faible rejet.
Luo Chunlong, président de Turbovap, a participé à l’examen.
Site du projet de concentration de liquide de titane de Ningbo Xinfu
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