Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Топ:
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Интересное:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Дисциплины:
2017-05-22 | 626 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
План лекции:
1. Термодинамическая вероятность окисления TiCl4 кислородом.
2. Практика получения TiO2 окислением TiCl2 кислородом.
Путем окисления хлоридов металлов в низкотемпературной кислородной плазме можно получать окислы с очень благоприятной структурой. Технология сжигания хлоридов в низкотемпературной плазме создает предпосылки и для достижения благоприятных экономических показателей; образующийся хлор поддается регенерации, поэтому его можно повторно использовать в процессе.
В качестве примера промышленного процесса окисления в кислородной плазме можно привести процесс получения ТiO2 из ТіCl. Оценка термодинамических параметров процесса в системе TiCl4-O2 показала, что равновесие смещено в сторону требуемого продукта уже при 500°C (рисунок 63).
Рисунок 63. Влияние температуры на количественное распределение
веществ в системе TiCl4(г) - О2 при 0,1 МПа
Однако скорость реакции при температурах 1000—1500 К резко возрастает и она заканчивается через 10-2-10-3 с.
На основе экспериментальных данных Б. А. Сахаров и Ю. А. Лукьянычев определили факторы, влияющие на размер образующихся частиц ТiО2. К ним относятся: температура протекания реакции; длительность пребывания ТiO2 в реакционной области; длина реакционной области; избыток кислорода; количество инертного газа; характер и скорость замораживания продукта.
Наибольшее влияние на размеры образующихся частиц оказывает длительность пребывания в реакционной области. Уменьшение этой длительности в результате увеличения скорости прохождения частиц через реакционную область приводит к уменьшению размера частиц. Для получения порошкообразной ТiO2, в которой доля частиц размером менее 1 мкм превышает 96%, длительность пребывания частиц в реакционной области, где температура достигает 3000 К, должна быть не более 7∙10-3 с. При более низкой температуре длительность пребывания может быть несколько больше. Повышение максимальной температуры реакции приводит к резкому увеличению размера частиц. Изменение температуры предварительного нагрева ТіСl в пределах 300-520°С не оказывает влияния на дисперсность двуокиси титана.
|
Замораживание продуктов реакции холодным газом дает возможность регулировать дисперсность ТiO2. Замораживание продуктов реакции со скоростью 1000 К/с достаточно для получения частиц размером менее 1 мкм. Избыток кислорода ускоряет образование частиц приводит к уменьшению ее дисперсности. Это явление можно объяснить влиянием кислорода на повышение энтальпии системы в реакционной области.
Микроскопическое исследование показало, что при плазмохимических процессах получают ТiO2, отличающуюся мелкокристаллической структурой и правильной формой кристаллитов. Двуокись титана, называемая титановыми белилами, при получении ее плазмохимическим способом обладает весьма благоприятными для производства красок параметрами. Производство осуществляется при высоких температурах согласно реакции:
TiCl4 + O2 = TiO2 + Cl2 (129)
Фирма Electrotherm разработала две плазменные установки для производства титановых белил. Характеристика этих установок приведена ниже.
Плазменная установка типа 1
Расход плазмообразующего аргона на плазматрон, дм3/мин.................... 30
Расход кислорода на реакцию, дм3/ч........................................................... 65
Расход газообразной ТіCl4, кг/ч................................................................ 350
Подводимая мощность на панели управления, кВА................................ 400
Достигаемые температуры, °С:
по оси.................................................................................................. 1720
на расстоянии 30 мм от оси............................................................... 1750
на расстоянии 60 мм от оси............................................................... 1680
|
у стенки на расстоянии 80 мм от оси.................................................. 900
Производительность по ТiO2, кг/ч.............................................................. 165
Затраты на нагрев, отнесенные к 1971 г., бельг. фр./т ТiO2...................... 900
Плазменная установка типа 2
Расход плазмообразующего газа (66% азота, 33% аргона), дм3/мин........ 18
Расход газов на реакцию:
кислорода, м3/ч.................................................................................... 100
ТіCl4,кг/ч............................................................................................... 550
Подводимая мощность на панели управления, кВА................................ 400
Достигаемые температуры, °С:
по оси.................................................................................................. 2000
на расстоянии 30 мм от оси............................................................... 1900
на расстоянии 60 мм от оси............................................................... 1650
у стенки на расстоянии 80 мм от оси................................................ 1100
Производительность по ТiO2, кг/ч.............................................................. 260
Затраты на нагрев, отнесенные к 1971 г., бельг. фр./т -ТiO2..................... 500
Применение азота в случае установки типа 2 способствует повышению ее общей мощности. Затраты на нагрев свидетельствуют о том, что при производительности установки по ТiO2 250 кг/ч способ может конкурировать с другими способами производства.
Контрольные вопросы
1. Каким образом можно определить возможность получения оксида из хлоридов при окислении его кислородом?
2. Опишите влияние температуры на равновесное взаимодействие TiCl4 c O2.
3. Практическая реализация получения TiO2 окислением TiCl4 кислородом.
Литература
1. В.Дембовский. Плазменная металлургия. Москва. «Металлургия» 1981г.
2. Чередниченко В.С. Плазменные электротехнологические установки: учебник для вузов / В.С. Чередниченко, А.С. Аньшаков, М.Г. Кузьмин. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2008. – 602 с.
|
|
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!