Очистка тетрахлорида титана методом неадиабатической противоточной кристаллизации из расплава

• Автор: Сибиркин, Алексей Алексеевич
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 123 с. : ил

Оглавление
Введение

Глава I. Литературный обзор .

IЛ. Методы очистки тетрахлорида титана .

1.2. Способы повышения эффективности противоточных кристаллизационных колонн .

1.3. Методы определения тетрахлорида титана и окситрихлорида ванадия в их смесях .

1.3.1. Газохроматографическое определение содержания окситрихлорида ванадия в тетрахлориде титана

1.3.2. Рсдоксиметрическое определение ванадия в тетрахлориде титана

1.3.3. Фотометрическое определение ванадия в тетрахлориде титана.

Глава 2. Математическое моделирование процесса противоточной кристаллизации из расплава.

2.1. Постановка задачи .

2.2. Стационарное распределение примеси по высоте неадиабатической противоточной кристаллизационной колонны в беэотборном режиме .
2.3. Расчет конструкционных и технологических параметров колонны .
Глава 3. Экспериментальная часть и обсуждение результатов
3.1. Конструкция установки .
3.2. Распределение примеси по высоте колонны
3.3. Зависимость разделительной способности колонны от скорости потока кристаллов
Глава 4. Определение содержания окситрихлорида ванадия в тет
рахлориде титана.
4.1. Определение окситрихлорида ванадия газохроматографическим методом .
4.2. Определение окситрихлорида ванадия и тегграхлорида титана потенциометрическим титрованием ..
4.3. Фотометрическое определение окситрихлорида ванадия
Выводы.
Литература


Разработанная математическая модель и результаты очистки тетрахлорида титана от примеси окситрихлорида ванадия указывают на перспективность очистки веществ методом неадиабатической противоточной кристаллизации из расплава. Разработан способ обработки поверхности индикаторного электрода, позволяющий повысить его чувствительность при выполнении потенциометрического титрования. Достигнуто значительное расширение интервала определяемых концентраций в результате обеспечения постоянства содержаний всех форм лигандов в фотом етрируемых растворах. Предложен способ напуска жидкой пробы в газохроматографическую колонку со стенок калиброванного объема. Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на конференциях молодых ученыххимиков г. Нижнего Новгорода Нижний Новгород, ННГУ, , , , , городском семинаре по химии высокочистых веществ Нижний Новгород, ИХВВ РАН, , , XI Конференции по химии высокочистых веществ Нижний Новгород, ИХВВ РАН, . Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 статей и тезисы 6 докладов. Структура и объем работы. Диссертация изложена на 3 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованных источников 3 наименования и содержит таблиц и 5 рисунков. ГЛАВА 1. В настоящее время тетрахлорид титана находит широкое применение в технике. Он используется для получения металлического титана и его сплавов, пигментного диоксида титана, катализаторов современных химикотехнологических процессов, титансодержащей керамики 1 . Качество этих получаемых из тетрахлорида титана материалов в значительной степени зависит от содержания примесей в тетрахлориде титана, из которых наиболее трудноудалимой является окситрихлорид ванадия 2 , которая появляется в техническом продукте в результате хлорирующего обжига титаносодержащего сырья. Указанный примесный компонент в индивидуальном состоянии представляет интерес для изготовления люминофоров, твердотельных лазеров, катализаторов сернокислотного производства, легированных сталей. На протяжении нескольких последних десятилетий глубокой очистке тетрахлорида титана от примеси окситрихлорида ванадия уделяется постоянное внимание. Известные в настоящее время методы удаления ванадия из технического тетрахлорида титана можно разделить на две группы химические и физикохимические 2 . Химические методы основаны на восстановлении окситрихлорида ванадия до соединений ванадия в более низкой степени окисления, обладающих меньшей летучестью и легко удаляемых при перегонке и ректификации. Гетерогенное восстановление один из наиболее известных методов очистки теграхлорида титана от окситрихлорида ванадия. Гетерогенное восстановление УОСЬ металлами и другими нерастворимыми в ТСи соединениями характеризуется некоторыми недостатками. С одной стороны, процесс ограничен площадью активной поверхности металла, которая быстро уменьшается в результате ее покрытия продуктами восстановления и теряет свою активность. Для увеличения активной поверхности восстановления необходимо работать с большим избытком восстановителя. С другой стороны, наряду с восстановлением окситрихлорида ванадия тетрахлорид титана может восстанавливаться до низших хлоридов, что приведет к потерям ПСЦ. Поэтому весьма важным является вопрос использования гомогенного восстановления УОСЬ веществами, растворимыми в ПСЦ. Для гомогенного восстановления УОСЬ, растворенного в ПСЬ, в жидкой фазе был предложен ряд органических веществ хлорпроизводные алифатических углеводородов хлорированные парафины, дихлорпентан, лауроилхлорид и др. Методы восстановления ванадия с помощью органических веществ были найдены опытным путем. Их авторы не ставили целью выяснение конкретного механизма реакций, знание которого в известной степени дало бы возможность выбрать подходящий реагент в каждом конкретном случае. Общим для них является то, что ванадий в форме нелетучих соединений обычно образует взвесь с некоторыми органическими веществами, которая отделяется от ПСЦ и может быть переработана для получения тех или иных соединений ванадия.