Физические методы очистки тетрахлорида титана

Большинство примесей в значительной степени отличается от TiCl₄ температурами плавления и кипения. Их отделяют простыми в техническом отношении физическими методами.

1) Отстаивание и фильтрация

Отделение твердых примесейпроводят отстаиванием в герметичных отстойниках и фильтрацией в фильтрах различной конструкции. В качестве фильтрующей основы используют керамические и металлокерамические пористые пластины, асбест, стеклоткани, кислотостойкие ткани и ткани из искусственного волокна.

2) Дистилляция – перегонка - процесс последовательного испарения и конденсации жидкости. При нагреве в пар переходят легколетучие (низкокипящие) вещества, которые затем конденсируются. Вышекипящие примеси накапливаются в остатке от испарения. Дистилляцию применяют для разделения компонентов с большой разницей температур кипения. Таким методом могут быть отделены:

- FeCl₃, AlOCl, NbCl₅, ZrCl₄, NbOCl₃;

- все нерастворимые твердые примеси;

- элементарные газы, а также СО₂, SO₂, HCl, COS, COCl₂.

3) Ректификация - многократная перегонка -эффективный метод разделения веществ с небольшой разницей температур кипения. При помощи одновременно и многократно повторяемых испарений и конденсаций при определённой температуре можно добиться полного разделения смеси на отдельные компоненты. Процесс ректификации можно рассмотреть на схеме тарельчатой колонны. Колонна представляет собой вертикальную трубу, разделенную на множество равных отрезков горизонтально расположенными перегородками — тарелками. Каждая тарелка имеет большое число отверстий для прохода пара и слива сконденсированной жидкости. На нижнюю тарелку поступает пар из испарителя, так называемого куба. В результате взаимодействия между жидкостью и паром, имеющим более высокую температуру, жидкость испаряется и в пар переходит нижекипящий компонент. Из пара конденсируется и переходит в жидкость вышекипящий компонент.

Таким образом, пар, представляющий собой на выходе из куба-испарителя вышекипящий компонент, по мере движения вверх обогащается нижекипящим компонентом и покидает колонну в виде почти чистого нижекипящего компонента. На выходе из колонны пар направляется в дефлегматор, где полностью конденсируется. Часть сконденсированной жидкости направляют на орошение колонны — эту жидкость называют флегмой; другая часть выводится из процесса — ее называют дистиллятом. Флегма - чистый нижекипящий компонент, стекая по тарелкам и взаимодействуя с паром, все более обогащается вышекипящим компонентом из пара. На нижней тарелке жидкость становится практически чистым вышекипящим компонентом и поступает в куб-испаритель.