A tecnologia MVR é utilizada pela primeira vez na produção de dióxido de titânio.

Na segunda página de hoje do China Chemical Industry News, na seção “Inovação Tecnológica”, destaca-se uma matéria de abertura intitulada “Primeira utilização da tecnologia MVR em nosso processo de ácido sulfúrico para a produção de dióxido de titânio” (de autoria do repórter Jiang Xiaomao).
Em 28 de agosto, o Sub‑Centro de Dióxido de Titânio do Centro Nacional de Promoção da Produtividade da Indústria Química reuniu especialistas do setor para avaliar a unidade de recompressão mecânica de vapor (MVR) em operação na etapa de concentração da solução de titânio da Ningbo Xinfu Titanium Dioxide Co., Ltd. Os peritos avaliadores concordaram por unanimidade que essa tecnologia, a primeira a ser aplicada no processo de concentração da solução de titânio da rota de produção de dióxido de titânio à base de ácido sulfúrico, é comparável aos padrões internacionais.
A unidade de concentração de titânio‑líquido MVR da Ningbo Xinfu é a primeira do gênero na China a operar de forma contínua em uma linha de produção de dióxido de titânio pelo processo à base de ácido sulfúrico. Foi financiada pela Zhongyuan Fengmao Investment Management Co., Ltd. e implementada pela Jiangsu Xinwei Energy‑Saving Engineering Co., Ltd. Após três meses de operação contínua, todos os parâmetros de tecnologia de processo atingiram as especificações de projeto, apresentando desempenho estável e confiável.
De acordo com os cálculos, esta unidade consome 37 quilogramas de carvão padrão por tonelada de dióxido de titânio na etapa de concentração do titânio em solução, economizando aproximadamente 120 quilogramas de carvão padrão em comparação com a concentração de efeito único. Seu consumo de energia é reduzido em 80% em relação aos sistemas convencionais de efeito único, proporcionando significativas economias de energia e consideráveis benefícios econômicos.
Segundo Bi Sheng, diretor da Divisão de Dióxido de Titânio do Centro Nacional de Promoção da Produtividade na Indústria Química e chefe do Painel de Especialistas em Avaliação de Projetos, no processo de produção de dióxido de titânio por via ácido sulfúrico, a solução rica em titânio obtida pela dissolução do minério de titânio em ácido sulfúrico apresenta uma concentração relativamente baixa de TiO₂ após passar por etapas como sedimentação, filtração e separação do ferro ferroso. Devido às variações nos processos de cristalização e de separação do ferro ferroso, a concentração de TiO₂ na corrente de solução de titânio difere ligeiramente entre os diferentes fabricantes. Por se tratar de um produto de grau pigmentar, essa solução de titânio não pode ser hidrolisada diretamente; é necessário primeiro concentrá‑la para que, após a hidrólise, seja obtido um produto que atenda às especificações exigidas.
Entre as linhas de produção nacionais existentes de dióxido de titânio que utilizam o processo à base de ácido sulfúrico, a concentração da solução rica em titânio é uma das operações mais intensivas em termos de consumo de energia. Antes da concentração, o teor de TiO₂ na solução varia tipicamente de 145 g/L no limite inferior até valores tão elevados quanto 175 g/L; já para a hidrólise — destinada à obtenção do produto de grau pigmentar —, a concentração de TiO₂ exigida oscila entre aproximadamente 190 g/L e 240 g/L, dependendo do processo específico. Consequentemente, o consumo de vapor na etapa de concentração representa uma parcela significativa do custo total de produção na maioria das plantas. Nos primeiros sistemas de evaporação de filme fino de efeito único, essa operação consumia mais de 1,2 tonelada de vapor por tonelada de produto; com a introdução da evaporação de duplo e múltiplos efeitos, o consumo médio de vapor foi reduzido para 0,6 a 1,0 tonelada por tonelada de produto.
Lu Dan, presidente da Jiangsu Xinwei Engenharia de Economia de Energia, afirmou a um repórter do China Chemical Industry News que, no atual processo de produção de dióxido de titânio à base de ácido sulfúrico na China, existem três métodos principais para concentrar a solução rica em titânio: concentração em efeito único, concentração em duplo efeito (ou múltiplos efeitos) e concentração por bomba de calor. Todos esses processos consomem quantidades substanciais de vapor e grandes volumes de água de resfriamento. Em contraste, a tecnologia de concentração MVR elimina a necessidade de vapor externo ao comprimir e reutilizar o vapor secundário, além de dispensar a água de resfriamento do processo, requerendo apenas uma quantidade mínima de água para o resfriamento dos equipamentos. Essa tecnologia representa um avanço fundamental em relação aos métodos convencionais de evaporação da solução de titânio e constitui um progresso pioneiro na produção de dióxido de titânio à base de ácido sulfúrico, capaz de substituir os processos de concentração existentes que dependem do vapor como principal fonte de calor.
Lu Dan afirmou que, como a evaporação por MVR opera em baixas temperaturas, ela melhora significativamente a estabilidade da qualidade do licor de titânio e constitui uma medida importante para a conservação de energia e a redução do consumo na indústria de dióxido de titânio à base de ácido sulfúrico, sendo, portanto, merecedora de ampla adoção em todo o setor.
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A Recompressão Mecânica de Vapor (MVR) refere-se ao processo de compressão do vapor secundário de baixa temperatura e baixa pressão — gerado durante a evaporação ou a destilação e geralmente de difícil reutilização — por meio de um compressor mecânico. Isso eleva a temperatura e a pressão do vapor, permitindo‑o ser reutilizado como fonte de calor para pré-aquecer o material a ser evaporado, atingindo assim o objetivo de reciclar o vapor.
A tecnologia de evaporação MVR foi inicialmente proposta por estudiosos estrangeiros em 1834. Em 1917, a empresa suíça Sulzer-Escher-Wyss construiu um sistema MVR rudimentar, que entrou em operação em 1925, após ser projetado e instalado por uma empresa austríaca. A China só passou a introduzir equipamentos MVR em 1989 e, em 2007 e 2010, a tecnologia MVR foi, respectivamente, classificada como um dispositivo de economia de energia e ambientalmente amigável, sendo fortemente incentivada e apoiada para o desenvolvimento em nível nacional. A tecnologia MVR encontra amplas aplicações em setores como petroquímica, química fina, alimentos e farmacêutica, biofermentação e no tratamento de águas residuais de alta salinidade com baixo volume de descarte.


Luo Chunlong, presidente da Turbovap, participou da revisão.

Local do Projeto de Concentração de Titânio em Forma Líquida de Ningbo Xinfu
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