Практическая работа № 4. Способы рафинирования тетрахлорида титана
Цели работы
- систематизация и закрепление знаний по теме "Рафинирование тетрахлорида титана"
- закрепление умений составлять и объяснять АТС.
Ход работы
1. Изучить виды примесей в техническом тетрахлориде титана.
2. Изучить методы очистки тетрахлорида титана
3. Составить АТС очистки технического тетрахлорида титана от примесей.
4. Подготовиться к защите работы и ответить на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
1 Дать определения: пульпа, суспензия, низкокипящий и высококипящий компоненты, флегма, дистиллят, кек.
2 Сделать эскиз ректификационной колонны и объяснить процесс ректификации.
3 Какие примеси отделяются физическими методами?
4 Как отделить от TiCl4 газы и твёрдые вещества?
5 Почему необходимо применять химические методы очистки технического тетрахлорида титана?
6 Назвать и обосновать самый дорогой и самый дешёвый методы очистки TiCl4.
7 От чего зависит качество рафинированного TiCl4?
8 Почему к качеству рафинированного TiCl4 предъявляют очень жёсткие требования?
Магниетермическое восстановление тетрахлорида титана магнием
Теория процесса восстановления
Восстановление четыреххлористого титана магнием относится к металлотермическому процессу и протекает сложно, ступенчато, через ряд основных стадий:
TiCl4 + Mg = TiCl2 + MgCl2
TiCl2 + Mg = Ti +MgCl2
Протекают и другие побочные реакции с образованием низших хлоридов титана TiCl3 и даже TiCl. В общем виде процесс можно представить реакцией:
TiCl4 + 2Mg = Ti + 2MgCl2
Аппаратурное оформление и технология восстановления учитывают свойства титана и магния:
- титан в нагретом состоянии активно взаимодействует с кислородом, азотом, углеродом, парами воды, поэтому процесс восстановления ведут в защитной атмосфере инертного газа – гелия или аргона;
- контакт TiCl4 и расплавленного магния с воздухом недопустим как с точки зрения их загрязнения, так и по условиямохраны труда. Необходимо обеспечить условия их герметичной загрузки в аппарат;
- способность титана налипать на всех металлических поверхностях реактора и значительное затруднение его извлечения из реактора. Это главное препятствие для создания непрерывного процесса;
- восстановление TiCl4 магнием – экзотермический процесс, излишнее тепло необходимо отводить;
- при нагреве выше 1353 К титан с железом образует легкоплавкую эвтектику;
- объём образующегося хлорида магния в 10,4 раз превышает объём образующейся титановой губки.
Дата добавления: 2021-09-25; просмотров: 347;