鈦原料沸騰氯化的機理過程研究（氯化反應熱力學和動力學）目錄1沸騰氯化概述2單因素法研究沸騰氯化的影響因素3沸騰氯化工藝技術問題4下階段規劃目錄1沸騰氯化概述2單因素法研究沸騰氯化的影響因素3沸騰氯化工藝技術問題4下階段規劃沸騰氯化反應機理

TiO2+2Cl2+C=TiCl4+CO2

（1）TiO2+2Cl2+2C=TiCl4+2CO（2）TiO2+2Cl2+2CO=TiCl4+2CO2

（3）

1沸騰氯化概述沸騰氯化工藝制取粗四氯化欽的基本原理是把高鈦渣與石油焦按一定比例配制成混合料，加入沸騰爐內與氯氣在流態化的狀態下進行氯化反應.主要反應式如下：當氯化溫度低于707℃時,反應主要按(1)和(3)式進行,高于707℃時,反應主要按(2)式進行。高鈦渣沸騰氯化工藝流程如右圖所示，高鈦渣和石油焦混合后由氯化爐中部送入沸騰氯化爐內，氯氣由氯化爐底部進入。氯化爐頂部排出物為夾帶有少量粉塵和雜質的四氯化鈦氣體，經過旋風分離器除塵和噴霧冷凝器除雜后進入冷凝塔，得到粗四氯化鈦液體。高鈦渣沸騰氯化工藝流程1沸騰氯化概述沸騰氯化原料化學成分分析高鈦渣在900-1150℃的高溫氯化條件下，其中的Ca0和Mg0被氯化生成CaCl2和MgCl2，CaCl2的熔點和沸點分別為772℃,1600℃,MgCl2的熔點和沸點分別為708℃,1412℃,在通常反應溫度(900-1150℃)下，CaCl2和MgCl2不是呈氣態而是呈熔融狀態粘著在爐料上，嚴重時可使爐料結塊，甚至使沸騰層遭到破壞。有資料顯示，當床層中CaCl2+MgCl2含量達4%左右，沸騰流化床就遭到破壞！1沸騰氯化概述碳化渣低溫選擇性氯化技術1沸騰氯化概述利用碳化渣中TiC在低溫條件下的氯化反應速率遠高于雜質氧化物的氯化反應速率的特性，以達到其選擇性氯化的目的。化學成分TiCCaOMgOSiO2Al2O3ΔGθ600℃-242-11363.86158.73548.86表3高鈦渣各主要組分在600℃下直接氯化標準吉布斯自由能熱力學數據表明，碳化渣在600℃直接氯化時，只有TiC和CaO與氯氣的反應能夠自發進行，且TiC優先氯化的趨勢非常明顯，MgO、Al2O3、SiO2則不能被直接氯化。目錄1沸騰氯化概述2單因素法研究沸騰氯化的影響因素3沸騰氯化工藝技術問題4下階段規劃反應溫度對沸騰氯化效果的影響2單因素法研究沸騰氯化的影響因素

礦石粒度對沸騰氯化效果的影響

圖3礦石粒度對天然金紅石氯化率的影響Fig.3Effectofnaturalrubleparticlesizeonchlorinationrate2單因素法研究沸騰氯化的影響因素氣體流量對氯化效果的影響圖4氣體流量對氯化率的影響Fig.4Effectofgasflowrateonchlorinationrate2單因素法研究沸騰氯化的影響因素結果與討論其氯化率可達95%以上.天然金紅石與高鈦渣的對比實驗表明，鈣、鎂是影響氯化反應進行和最終氯化率的關鍵元素.天然金紅石沸騰氯化過程動力學研究表明，該過程滿足無固體產物層的收縮未反應核模型，在900-10000C范圍內，反應的活化能為9.17kJ/mol，反應受擴散過程控制，因此，增強傳質、擴大有效反應而積是提高反應活性的有效途徑.2單因素法研究沸騰氯化的影響因素[1]

牛麗萍．天然金紅石粉體沸騰氯化工藝條件優化研究[J]．過程工程學報，2011，12反應溫度/℃天然金紅石粒徑/gym鍛后石油焦粒徑/um配碳比入口氯氣流量/m3/h氯化時間/min入口氯氣壓力/Mpa氯氣濃度9509615030:1000.036400.14100%結果表明，天然金紅石的表而結構致密，沸騰氯化適宜的工藝參數為目錄1沸騰氯化概述2單因素法研究沸騰氯化的影響因素3沸騰氯化工藝技術問題4下階段規劃3沸騰氯化工藝技術問題由于工藝本身的不完善,造成生產實踐中部分操作困難,對沸騰氯化生產造成一定影響,產生一定酸性氣體給周邊環境造成污染,使職工操作環境惡劣、勞動強度增大,在以下幾個方面顯得尤為突出。1.混合料配制不均勻2.爐底篩板通氯孔堵塞頻繁3.四氯化鈦淋洗筒體堵塞3沸騰氯化工藝技術問題

改動前工藝路線改進后工藝路線[2]