Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Конденсация парогазовой смеси
Из хлораторов по газопроводам ПГС подаётся на конденсацию и разделение хлоридов. Конденсация - обратный процесс испарению, это переход вещества из парообразного состояния в жидкое. Сублимация - переход твердого вещества в парообразное, минуя жидкое состояние. Асублимация - переход вещества из парообразного состояния сразу в твердое, минуя жидкое. Например, пары FeCl3 и AlCl3 при охлаждении сразу переходят в твердое состояние. Процессы конденсации и асублимации всегда сопровождаются выделением тепла. В зависимости от типа хлоратора и состава исходного шлака и восстановителя, ПГС содержит: 1) высококипящие твердые хлориды (их Ткип выше температуры кипения TiCl4): NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2, MnCl2, FeCl2, CrCl3, CrCl2; 2) низкокипящие твердые хлориды (их Ткип ниже температуры кипения TiCl4): FeCl3, AlCl3, C6Cl6, NbCl5, NbOCl3 и комплексные соединения хлоридов железа, калия и натрия; 3) низкокипящие жидкие хлориды: TiCl4, SiCl4, VOCl3, SiOCl6, SOCl2, SO2Cl2 и др; 4) газы: СО, СО2, N2, Cl2, HCl, SО2, COCl2, и др. Комплекс аппаратов, технологических операций и процессов называется «конденсационной системой». Системы конденсации абсолютно герметичны, так как TiCl4 и другие хлориды сильно гигроскопичны, склонны к гидролизу и могут осаждаться на стенках теплообменников. Это ведёт к значительным потерям четырёххлористого титана и нарушает теплообмен в процессе конденсации. Учитывая свойства и сложный состав компонентов ПГС, применяют различные конденсационные системы, каждая из которых имеет свои достоинства и недостатки. 1) Р аздельная "сухая" система конденсации (рис. 5) позволяет раздельно сконденсировать твердые и жидкие хлориды, эту схему давно применяют для всех типов хлораторов.
Парогазовая смесь из хлоратора поступает в первый кулер, охлаждается до 400 °С и происходит асублимация паров хлоридов кальция, магния, марганца, хрома, железа и алюминия и др. Далее ПГС идёт во второй и третий кулеры, где ее температура понижается до 140 °С. Выделившиеся твердые хлориды падают в конуса кулеров и непрерывно выгружаются в кюбели. Уносимые с ПГС мельчайшие частицы отделяются уже в рукавном фильтре. Корпус фильтра термостатируют, поддерживая температуру 140 °С, чтобы TiCl4 был в парообразном виде и проходил через фильтрующую ткань, иначе жидкий TiCl4 будет залеплять и разрушать рукава, снижая их срок службы.
Далее ПГС проходит через два оросительных конденсатора и сверху через форсунки орошается охлаждённым тетрахлоридом титана. Охлаждают TiCl4 в теплообменниках типа "труба в трубе". Во всех конденсаторах температура поддерживается 15-20 °С, тогда полнее происходит конденсация паров TiCl4 и меньше потери его с отходящими газами. Содержание твёрдых взвесей в полученном TiCl4 до 5 кг/м3, его направляют на рафинирование. 2) Комбинированная схема конденсации (рис. 6) отличается от "сухой" только отсутствием рукавного фильтра и также применяется для ПГС от всех хлораторов. Недостатки системы: наличие сгустителя, в котором невысокая скорость отстаивания пульпы и необходимость её дальнейшей переработки, а также содержание твердых частиц в конденсируемом продукте 30-40 кг/м3.
3) Совместная схема конденсации (рис. 7) применяется для конденсации ПГС только из расплавных хлораторов. Достоинство этой схемы - компактность аппаратуры конденсации и отсутствие жестких температурных условий. Сначала ПГС орошается на выходе из хлоратора возвратной пульпой из бака (6). При этом TiCl4 испаряется и уходит с ПГС, а твёрдые частицы падают в расплав. Хлориды железа и алюминия связываются в комплексные соединения с КСl и NaСl, находящимися в избытке в расплаве хлоратора и выводятся с расплавом. Содержание твердых взвесей в пульпе в сборном баке (5) менее 100 кг/м3. Без предварительного орошения в хлораторе, жидкий TiCl4 получался бы с содержанием твёрдого 250 кг/м3. Из сборного бака пульпа перекачивается на фильтрацию (6), из полученного осадка дополнительно испаряют TiCl4 в аппарате (7). Фильтрат TiCl4 отправляют на рафинирование.
4) Солевая схема конденсации (рис. 8) позволяет наиболее полно уловить твердые хлориды. ПГС пропускают через пылевую камеру, где она охлаждается до 300—400 °С и очищается от высококипящих хлоридов и твердых частиц. Затем ПГС проходит через солевой фильтр: это поваренная соль NaCl или смесь NaCl+KCl в твердом или расплавленном виде. Хлориды железа и алюминия взаимодействуют с солью, образуют легкоплавкие комплексные соединения NaAlCl4 и NaFeCl4 и выводятся в виде плава. Далее ПГС конденсируется в скрубберах. Полученный жидкий TiCl4 содержит всего 2—4 кг/м3 твердых взвесей. Полученный в любой системе конденсации жидкий тетрахлорид титана называется продуктом технической чистоты и поступает на следующее производство для очистки от примесей.
Задание 7. Изучить приведённый материал и ответить на вопросы 1 Зачем проводят процесс конденсации? 2 Как происходит конденсация ПГС, чем её орошают в скрубберах? 3 Достоинства и недостатки схем конденсации. 4 Какие получены продукты в результате этого процесса?
|
||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-02-07; просмотров: 210; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.22.181.209 (0.009 с.) |