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        鈦合金管反應表面積的大小和生成物提取方法!

        發布時間:2022-06-23 00:07:18 丨 瀏覽次數:

          鈉還原鈦合金管反應是一個多相反應,該過程常受到擴散因素的影響。因此,在熔體表面進行的總反應速度與熔體的表面積有關,反應器橫截面積越大其反應表面積也越大。由于大型反應器的橫截面大,熔體內的欽塊與反應器壁間的間隙也寬,便于罐底鈉的上浮擴散,對提高還原速度十分有利。這種影響對預加鈉工藝尤為明顯。由于鈦合金管在大型反應器內,器壁離中心高溫區的距離較大,故器壁不易超溫,反應容器空間大,反應壓力被動小,操作平穩,故可以允許采用較大的加科速度。但是,因鈉還原反應熱效應很大,故必須考慮排除上部余熱,才能進一步提高加料速度。

          生成物的相態與熔體溫度有關,它們對還原過程影響較大。當熔體溫度小于800℃時,NaCl和其它一些生成物均為固相,此時熔體為一種固液混合物。由于生成的是固相產物,對反應物的擴散和接觸起阻礙作用,使反應速度大為下降。另外,在這樣的溫度下還原反應不能進行到底,特別在低于650℃時,生成物為NaCl和TiCl2、TiCl3、鈦合金管的混合物。這是因四氯化鈦具有分步還原的特征,氣相TiCl4擴散速度大,較易還原,一旦生成中間產物TiCl2和TiCl3后,便變成揮發性小的固體,使擴領阻力大為增加,成為控制因素。欲提高低溫還原的反應短度,可使物科成湍流狀態或進行攪拌,以增加反應物的反應接觸面。這也是二段法的第一段低溫還原制取低價氯化欽常用的措施。

          當熔體溫度大于800。C時,除鈦合金管外,NaCl答生成物均為液相。由于Na、NaCl的比重差大,容易分層,熔體中的液鈉上浮的擴散阻力小,有利于還原反應。另外生成的鈦粒下沉并聚集成坨狀,一船不在熔體表面搭“橋”,對反應物間擴。放阻力小,大大提高了反應速度,這種情況在大型反應器內尤為明顯。此時,還原速度很大,控制因素是必須及時排除余熱。但對于預加鈉法(特別是在小型反應器內)的反應后期,由于生成物的累積,镕體底部液鈉上浮的擴散阻力較大,擴散變成了控制因素,降低了反應速度。實踐表明,當NaCl呈液相時,它對還原過程的影響,并不大,可以不排放。而且,由于NaCl的覆蓋可使鈦合金管免受泄漏氣體的污染,但是卻降低了反應器的利用率。



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