發(fā)布時(shí)間：2022-08-02 19:53

　　鎂熱還原法生產(chǎn)海綿鈦在海綿鈦工業(yè)生產(chǎn)中占有絕對(duì)的地位。大型化工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)沿用的仍是1.5t或2t的小爐型的理論機(jī)理,指導(dǎo)大型化設(shè)備生產(chǎn)海綿鈦具有一定的局限性,對(duì)鎂熱還原法大型化設(shè)備的還原反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理研究還很欠缺。為了優(yōu)化鎂熱還原法生產(chǎn)海綿鈦的大型化還原反應(yīng)器的還原過(guò)程動(dòng)力學(xué)條件,提高還原反應(yīng)速率以及工業(yè)生產(chǎn)效率,本文采用模型函數(shù)配合法分析計(jì)算了不同溫度區(qū)間下的不同溫度條件下的反應(yīng)活化能。然后通過(guò)反應(yīng)的活化能求解出還原反應(yīng)速率常數(shù)并確定了反應(yīng)的限制性環(huán)節(jié)。討論了加料速度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力對(duì)還原反應(yīng)過(guò)程的影響規(guī)律,并分析出對(duì)海綿鈦工業(yè)生產(chǎn)有利的還原反應(yīng)溫度、壓力以及加料速度。在貴州某鈦廠進(jìn)行的鎂熱還原法生產(chǎn)海綿鈦的還原過(guò)程的試驗(yàn)是在溫度為730℃-890℃下進(jìn)行的,此時(shí)Mg和MgCl₂為液態(tài),TiCl₄是氣態(tài),主要的化學(xué)反應(yīng)為氣液反應(yīng),隨著化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行,溫度逐漸升高,化學(xué)反應(yīng)速度也會(huì)逐漸加快。根據(jù)反應(yīng)活化能分析出反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理函數(shù),確定了鎂熱還原法生產(chǎn)海綿鈦的還原過(guò)程中的主要限速環(huán)節(jié)為氣態(tài)的TiCl₄和液態(tài)的Mg之間的... 

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Summary
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 海綿鈦生產(chǎn)工藝
        1.2.1 鎂熱還原法
        1.2.2 鈉熱還原法
        1.2.3 熔鹽電解法
    1.3 Kroll法生產(chǎn)工藝概況
        1.3.1 高鈦渣的生產(chǎn)
        1.3.2 粗四氯化鈦的生產(chǎn)
        1.3.3 四氯化鈦的精制
        1.3.4 還原蒸餾工藝
    1.4 Kroll法的還原過(guò)程的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 Kroll法的還原過(guò)程的熱力學(xué)研究
        1.4.2 Kroll法的還原過(guò)程的動(dòng)力學(xué)研究
    1.5 研究的內(nèi)容和意義
        1.5.1 研究?jī)?nèi)容
        1.5.2 研究意義
2 Mg還原TiCl_4動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)和理論基礎(chǔ)
    2.1 試驗(yàn)方案
        2.1.1 試驗(yàn)設(shè)備
        2.1.2 試驗(yàn)內(nèi)容
        2.1.3 試驗(yàn)步驟
    2.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析
        2.2.1 TiCl_4加入量的試驗(yàn)結(jié)果及分析
        2.2.2 轉(zhuǎn)化分?jǐn)?shù) α 的試驗(yàn)結(jié)果及分析
        2.2.3 壓力的試驗(yàn)結(jié)果及分析
        2.2.4 溫度的試驗(yàn)結(jié)果及分析
    2.3 動(dòng)力學(xué)分析的理論基礎(chǔ)
        2.3.1 還原反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率
        2.3.2 阿侖尼烏斯方程
        2.3.3 活化能
    2.4 本章小結(jié)
3 動(dòng)力學(xué)分析基礎(chǔ)及結(jié)果計(jì)算
    3.1 計(jì)算方法-模型函數(shù)配合法
    3.2 動(dòng)力學(xué)參數(shù)的計(jì)算內(nèi)容
        3.2.1 10℃為溫度區(qū)間的化學(xué)反應(yīng)的活化能
        3.2.2 15℃為溫度區(qū)間的化學(xué)反應(yīng)的活化能
        3.2.3 20℃為溫度區(qū)間的化學(xué)反應(yīng)的活化能
        3.2.4 5℃為溫度區(qū)間的化學(xué)反應(yīng)的活化能
    3.3 動(dòng)力學(xué)參數(shù)的結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
4 動(dòng)力學(xué)因素對(duì)還原過(guò)程的影響規(guī)律
    4.1 加料速度對(duì)還原過(guò)程的影響規(guī)律
        4.1.1 小爐型理論中加料速度的影響規(guī)律
        4.1.2 加料速度對(duì)還原反應(yīng)前期的影響規(guī)律
        4.1.3 加料速度對(duì)還原反應(yīng)中期的影響規(guī)律
        4.1.4 加料速度對(duì)還原反應(yīng)后期的影響規(guī)律
    4.2 反應(yīng)溫度對(duì)還原過(guò)程的影響規(guī)律
        4.2.1 小爐型理論中反應(yīng)溫度的影響規(guī)律
        4.2.2 反應(yīng)溫度對(duì)還原反應(yīng)前期的影響規(guī)律
        4.2.3 反應(yīng)溫度對(duì)還原反應(yīng)中期的影響規(guī)律
        4.2.4 反應(yīng)溫度對(duì)還原反應(yīng)后期的影響規(guī)律
    4.3 反應(yīng)壓力對(duì)還原過(guò)程的影響規(guī)律
        4.3.1 小爐型理論中反應(yīng)壓力的影響規(guī)律
        4.3.2 反應(yīng)壓力對(duì)還原反應(yīng)的影響規(guī)律
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3669144