ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Способьи производства хлоридов из "Неорганические хлориды" Для хлорирования используют аппараты трех типов шахтные печи, хлораторы, в которых реакционной ср й служат расплавы солей, и реакторы с кипящим слоем порошкообразных материалов. [c.20] Стальной кожух шахтной печи защищен изнутри двумя слоями диабазовой плитки и кладкой из динасовых кирпичей. Орошение внешней поверхности печи водой защищает кожух от прогорания, удлиняет срок службы внутренней кладки, а также способствует отводу избыточного тепла. Дополнительным источничком отвода тепла может служить эндотермическая реакция СО2+ + Сч=ь2С0 при добавлении в шихту небольшого количества кокса. [c.21] При всей предпочтительности применения газообразного восстановителя шахтные печи, работающие на смеси СО и СЬ, не получили широкого использования. Максимальная производительность такой печи в производстве хлорида алюминия составляет 18—20 т/сут, что обусловлено высокой экзотермичностью реакции хлорирования в присутствии оксида углерода и, с другой стороны, ограниченными возможностями отвода тепла. [c.21] В титановой промышленности США при создании первых производств тетрахлорида титана были использованы шахтно-электрические печи, применявшиеся ранее на магниевых заводах для хлорирования магнезита. Впоследствии ШЭП нашли широкое распространение на наших отечественных заводах. [c.21] Нижняя зона ШЭП заполнена угольной (криптоловой) насадкой, служащей электрическим сопротивлением. Температура в зоне регулируется подводом электроэнергии через графитовые электроды. Расплавленные хлориды щелочных, щелочноземельных и редкоземельных элементов стекают по насадке, которую используют также для нагревания поступающего хлоргаза. [c.21] На насадке в процессе хлорирования образуется слой непро-реагировавшего печного остатка. Затем следует основная зона — реакционная, за ней — зона подогрева брикетов, в которой протекают также обменные реакции между Ti U и легкохлорируемыми оксидами, входящими в состав титанового концентрата. [c.21] Шахтно-электрические печи приходится периодически останавливать для удаления насадки и печного огарка через специальные лазы, а также для слива расплава — через летки. [c.21] Кроме того, эти печи отличаются малой удельной производительностью [около 2 т/(м -сут)] дорогое и громоздкое вспомогательное электрооборудование используется только кратковременно, в основном в пусковой период. [c.21] В производстве тетрахлорида титана ШЭП уже не используют, их заменили шахтными печами с механизированной выгрузкой огарка, что позволяет вести процесс непрерывно. При большей производительности (40—50 т/сут Ti U) не требуется дополнительная электроэнергия на подогрев хлоратора при пуске печи кладку и брикеты разогревают горячими газами. [c.21] При хлорировании в шахтных печах практически полностью протекает реакция С02+С 2С0, поэтому в реакционных газах соотношение С0 С02=Ю 1. При таком высоком содержании оксида углерода хлораторы и аппараты конденсационной системы должны работать под небольшим избыточным давлением, чтобы предотвратить образование взрывоопасной смеси. В целях охраны окружающей среды возникает необходимость дожигания СО до СОг. [c.22] Хлорирование в среде расплавленных солей впервые осуществлено в 1918 г. (сульфиды металлов, взвешенные в расплавленном хлориде цинка, хлорировали с помощью хлора или хлористой серы), в 1920 г. было предложено хлорирование оксида магния в расплаве. [c.22] Метод хлорирования в расплаве солей получил в СССР наибольшее распространение для производства тетрахлорида титана и хлоридов редких металлов. Преимущества этого способа следующие равномерное распределение частиц хлорируемого вещества и восстановителя в объеме расплава и хороший контакт их с хлором каталитическое влияние расплавленных хлоридов на процесс хлорирования предотвращение спекания шихты образующимися малолетучими плавкими хлоридами получение более чистого целевого продукта вследствие связывания ряда примесей расплавом в виде комплексных солей возможность создания аппаратов больщой единичной мощности при отводе тепла с помощью размещенных по всей высоте расплава теплоотводящих элементов. [c.22] Хлорирование в расплаве солей характеризуется неполным протеканием реакции Будуара, т. е. частичным восстановлением диоксида углерода. Концентрация СО в отходящих газах не превышает 5%. Это приводит к уменьшению объема реакционных газов (одна молекула СО2 вместо двух молекул СО), повышению концентрации хлоридов и, следовательно, к улучшению условий конденсации. В процессе хлорирования заметно увеличивается количество выделяемого тепла. [c.22] На скорость хлорирования в расплаве влияет температура, степень измельчения компонентов шихты, состав расплава, концентрация и скорость подачи хлора. [c.22] Нижний предел концентрации оксида и восстановителя в расплаве определяется заданной производительностью и степенью ассимиляции хлора верхний предел лимитируется увеличением вязкости суспензии и потерями оксида со сливаемым расплавом. Обычно концентрация оксида составляет 0,5—1,5%, восстановителя — 7—9%. [c.22] Как правило, расплав периодически (1—2 раза в сутки) обновляют по мере увеличения его вязкости, накопления кремнезема и других примесей. Такое обновление расплава возможно на тита-но-магниевых комбинатах, где есть отработанный расплав магниевых ванн. Осуществить процесс хлорирования в расплаве солей на других предприятиях, где нет такого расплава, довольно трудно. [c.23] Хлорирование в реакторах с кипящим слоем обеспечивает высокоэффективный массе- и теплообмен, позволяет организовать непрерывный процесс и достичь максимальной производительности. [c.23] Широкому внедрению технологии кипящего слоя в производстве хлоридов препятствует следующее спекание частиц шихты вы-сококипящими плавкими хлоридами, что приводит к нарушению режима кипения заметный пылеунос шихты расслоение хлорируемого материала и восстановителя вследствие преимущественного выноса из слоя одного из компонентов проскок хлора в парогазовую смесь при поддержании заданной восходящей скорости газа абразивное действие шихты на стенки реактора. [c.23] Устранить частично или полностью эти недостатки можно при добавлении в шихту твердого инертного материала ведении хлорирования при температуре ниже точки плавления наиболее легкоплавкой эвтектики грануляции хлорируемого вещества с восстановителем (коксом) создании системы циклонов, предпочтительно с возвратом пыли в реакционную зону. [c.23] Благоприятным сырьем для хлорирования в реакторах с кипящим слоем являются чистые оксиды, карбиды, карбонитриды и оксикарбонитриды редких металлов. [c.23] Вернуться к основной статье