Системы конденсации парогазовой смеси
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. 1) позволяет раздельно сконденсировать твердые и жидкие хлориды. "Сухую" систему применяют давно для всех типов хлораторов. Парогазовая смесь из хлоратора поступает в первый кулер, охлаждается до 400 °С, далее во второй и третий кулеры, где ее температура понижается до 140 °С. В первом кулере происходит асублимация паров хлоридов кальция, магния, марганца, хрома, железа и алюминия и др. Выделившиеся твердые хлориды падают в конус и непрерывно выгружаются в кюбель. В кулерах улавливается до 50 % твёрдых частиц. Уносимые из кулеров с ПГС твердые частицы отделяются в рукавном фильтре и удаляются встряхиванием рукавов или обратной продувкой их сухими газами. Корпус фильтра термостатируют, поддерживая температуру на несколько градусов выше температуры точки росы TiCl4, чтобы он был в парообразном виде и проходил через фильтрующую ткань. Жидкий TiCl4 залепляет и разрушает рукава, и так имеющие малый срок службы. В рукавном фильтре улавливается ещё до 48 % твёрдых частиц.
Далее ПГС проходит через два оросительных конденсатора, где орошается через форсунки охлаждённым тетрахлоридом титана. Охлаждают TiCI4 в теплообменниках типа "труба в трубе". Во втором конденсаторе температура поддерживается 15-20 °С, тогда полнее происходит конденсация паров TiCl4 и меньше безвозвратные потери его с отходящими газами. Содержание твёрдых взвесей в TiCl4 составляет до 5 кг/м3, иногда его дополнительно фильтруют и направляют на передел рафинирования. 2) Комбинированная схема конденсации (рис. 2) отличается от "сухой" только отсутствием рукавного фильтра, поэтому температуру после кулеров можно держать 200 °С. Эту схему также применяют для всех видов хлораторов. В конденсируемом продукте содержится твердых частиц 30-40 кг/м3, поэтому обязательно проводят контрольную фильтрацию. Недостаток системы – наличие сгустителя, в котором невысокая скорость отстаивания пульпы, кроме того, необходима её дальнейшая переработка. 3) Совместная схема конденсации (рис. 3) применяется для конденсации ПГС из расплавных хлораторов. Достоинство этой схемы - компактность аппаратуры конденсации и отсутствие жестких температурных условий.
Сначала ПГС орошается в хлораторе 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) и из осадка дополнительно испаряют TiCl4 в аппарате (7). Фильтрат TiCl4 отправляют на рафинирование. 4) Солевая схема конденсации позволяет наиболее полно уловить твердые хлориды. Полученный технический тетрахлорид титана содержит всего 2—4 кг/м3 твердых взвесей. Парогазовую смесь из хлоратора 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. В виде солевого фильтра используют NaCl или смесь NaCl и 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 и поступает на рафинирование.
Популярное: Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (293)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |