phương pháp chưng cất chân không
Hình 8.10
Hình 8.10. Sơ đồ thiết bị phương . Sơ đồ thiết bị phương pháp chưng cất chân không
pháp chưng cất chân không
(không lấy bọt titan ra khỏi bình
(không lấy bọt titan ra khỏi bình
hoàn nguyên): hoàn nguyên): 1. Lò điện; 1. Lò điện; 2. Bọt titan; 2. Bọt titan;
3. Nồi lò để hoàn nguyên
3. Nồi lò để hoàn nguyên
4. Ống nối với hệ thống chân không
4. Ống nối với hệ thống chân không
5. Vòng lót cao su;
5. Vòng lót cao su;
6. Màn chắn;
6. Màn chắn;
7. Thiết bị ngưng tụ làm nguội bằng
7. Thiết bị ngưng tụ làm nguội bằng
nước
nước
8. Chất ngưng tụ (Mg và MgCl2)
Hoàn nguyên TiCl
Hoàn nguyên TiCl44 bằng natri bằng natri
Quá trình này tiến hành ở 801-883oC. Phản ứng chủ yếu là tác dụng giữa hơi TiClQuá trình này tiến hành ở 801-883oC. Phản ứng chủ yếu là tác dụng giữa hơi TiCl44 và natri lỏng: và natri lỏng:
TiClTiCl44(h)(h) + 4Na + 4Na(l)(l) = Ti = Ti(r)(r) + 4NaCl + 4NaCl(l)(l) + 172,8 kcal (8.30) + 172,8 kcal (8.30)
Vì ở 801oC áp suất hơi của natri khoảng 340 mmHg, cho nên một phần phản ứng sẽ tiến hành trong Vì ở 801oC áp suất hơi của natri khoảng 340 mmHg, cho nên một phần phản ứng sẽ tiến hành trong pha hơi trên bề mặt của natri lỏng.
pha hơi trên bề mặt của natri lỏng.
TiClTiCl44(h) (h) + 4Na+ 4Na(h) (h) = Ti= Ti(r)(r) + 4NaCl + 4NaCl(l)(l) + 262 kcal (8.31) + 262 kcal (8.31)
Dùng natri làm chất hoàn nguyên có các ưu điểm sau:Dùng natri làm chất hoàn nguyên có các ưu điểm sau:
1) Nhiệt nóng chảy của natri thấp (to nóng chảy Na = 981) Nhiệt nóng chảy của natri thấp (to nóng chảy Na = 98ooC) nên dễ vận chuyển trong ống và truyền C) nên dễ vận chuyển trong ống và truyền vào bình phản ứng cùng với việc truyền TiCl vào bình phản ứng cùng với việc truyền TiCl
vào bình phản ứng cùng với việc truyền TiCl44..
2) Phản ứng hoàn nguyên titan clorua tiến hành trong NaCl nóng chảy, trong đó hòa tan các titan 2) Phản ứng hoàn nguyên titan clorua tiến hành trong NaCl nóng chảy, trong đó hòa tan các titan clorua hóa trị thấp và natri kim loại. Điều đó cho phép tiến hành quá trình không dư chất hoàn nguyên clorua hóa trị thấp và natri kim loại. Điều đó cho phép tiến hành quá trình không dư chất hoàn nguyên clorua hóa trị thấp và natri kim loại. Điều đó cho phép tiến hành quá trình không dư chất hoàn nguyên và không phải tháo NaCl được tạo ra, do đó đơn giản về thiết bị và thao tác. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
và không phải tháo NaCl được tạo ra, do đó đơn giản về thiết bị và thao tác.
3) NaCl tạo ra không thủy phân. Hơn nữa, trong hỗn hợp phản ứng có một lượng không đáng kể natri 3) NaCl tạo ra không thủy phân. Hơn nữa, trong hỗn hợp phản ứng có một lượng không đáng kể natri kim loại, cho phép tách titan ra khỏi hỗn hợp phản ứng bằng cách dùng nước axit hóa nhẹ để rửa. kim loại, cho phép tách titan ra khỏi hỗn hợp phản ứng bằng cách dùng nước axit hóa nhẹ để rửa.
kim loại, cho phép tách titan ra khỏi hỗn hợp phản ứng bằng cách dùng nước axit hóa nhẹ để rửa.
Nhược điểm của phương pháp này: hiệu ứng nhiệt của phản ứng cao (lớn hơn khi dùng mage khoảng Nhược điểm của phương pháp này: hiệu ứng nhiệt của phản ứng cao (lớn hơn khi dùng mage khoảng 70%), vì vậy phải có biện pháp lấy bớt nhiệt; thể tích của thiết bị hoàn nguyên lớn hơn và lượng NaCl 70%), vì vậy phải có biện pháp lấy bớt nhiệt; thể tích của thiết bị hoàn nguyên lớn hơn và lượng NaCl tính cho 1 kg titan cũng lớn hơn so với trường hợp dùng mage, đồng thới phải nghiêm ngặt hơn về mặt tính cho 1 kg titan cũng lớn hơn so với trường hợp dùng mage, đồng thới phải nghiêm ngặt hơn về mặt bảo hiểm vì hoạt tính của natri cao hơn của mage.