影响流化床反应器中TiO_2氯化反应速率和转化率的参数:实验和模拟方法（英文）

以CO为还原剂,进行中试规模的TiO_2氯化。在CO和Cl_2存在的条件下,对半连续流化床反应器中的TiO_2氯化过程进行实验分析和模拟。通过测量TiCl_4生成量随时间的变化,连续监测氯化过程。系统研究氯化温度、原料粒径和粒度分布、原料量、Cl_2和CO流速等操作参数对转化率的影响。逐渐升高氯化温度导致转化率单调上升。随着原料粒度的增大,转化率降低,负载量的增加导致反应转化率下降。提出一个预测反应过程中转化率、粒径分布和气相组分摩尔分数的模型。在不同的操作条件下,模型预测的转化率与实验数据吻合良好。     

沸騰爐氯化金紅石

本文主要研究沸腾爐氯化金红石的反应速度問題。試料为澳大利亚Cudgen R.Z.金紅石;試驗所用气体有氯、氩、CO。試验得出以下結論:1.使用油焦还原剂,温度、油焦粒度、氯气濃度对反应速度有显著影响。沸腾层內各部反应速度与Cl_2濃度成正比。2.使用CO还原剂,1000℃以下,反应速度比使用油焦时小得多,故CO不实用。3.使用炭素还原剂,与氯化反应同时进行的C+CO_22CO反应不能达到平衡,排出气体中的CO_2与CO之比較之C+CO_22CO达到平衡时的CO_2与CO之比还大。4.使用炭素还原剂,在氯化反应同时尚有C+CO_2→2CO反应,但后一反应速度较前者慢。     

钛铁矿氯化热力学探讨

本文根据标准自由能和标准热函变化与温度函数的关系,研究了在有各种还原剂的情况下,用不同氯化剂氯化钛铁矿中各种成分的问题。标准自由能变化表明,在有碳存在的情况下,用Cl_2氯化钛铁矿最为有效,而且钛铁矿中的铁分会被Cl_2,Cl_4或Cl_2和TiCl_4的混合物优先还原。这些论点可从文中得到确证。     

钛渣熔盐氯化生产TiCl_4尾气处理

计算了不同温度下TiO_2氯化过程热力学性质。结果表明:当温度高于800℃时碳的主要反应产物是CO,当温度低于800℃时碳的主要反应产物是CO_2。根据钛渣氯化生产四氯化钛工艺尾气特点,设计了水洗-碱洗尾气处理工艺,针对该工艺存在的问题进行了优化调整,并对尾气处理过程中产生的废盐酸、废盐水和含钛固体废弃物进行了资源化利用。工业应用表明:采用水洗-碱洗尾气优化处理工艺,Cl_2和HCl浓度满足国标要求,液碱消耗量降低了约50%,废盐水量减少了35%。将废盐酸用于还原蒸馏设备酸洗、含钛固体废弃物返回氯化炉、废盐水用于氯碱工艺,实现了废弃物的资源化利用,减少了二次废弃物量。     

用Si_2Cl_6作渗剂的低温气体渗硅法

使用六氯化二硅作为CVD(化学气相沉积)原料,可以低温气相合成SiC或Si_3N_4涂层。此外,在金属成合金气体渗硅时,使用Si_2Cl_6可比用Si_2Cl_4处理温度低50～300℃,可实现处理温度的低温化。六氯化二硅(Si_2Cl_6)是一种沸点为144℃的无色透明液体,业已报道,如果将这种Si_2Cl_6作为CVD原料,与以往使用Si_2Cl_4作原料的方法来比,可在更低的温度下合成SiC或Si_3N涂层。作者最近还发现,在金属或合金表面进行渗硅处理时,作渗剂比用     

Fe_2O_3-CaO-TiO_2体系下铁酸钙的合成过程及TiO_2和CaTiO_3的影响（英文）

为了确定高钛型钒钛磁铁矿烧结过程中铁酸钙的生成是受TiO_2还是TiO_2和CaO形成的CaTiO_3影响,首先利用Fe_2O_3和CaO的纯试剂合成了铁酸钙,并研究了TiO_2和CaTiO_3对钛铁酸钙(FCT)形成的影响。在Factsage 7.0软件进行热力学计算的基础上,通过在空气气氛下进行烧结,获得了在1023～1423 K温度范围内、不同烧结时间的不同样品。通过X射线衍射和扫描电镜-能谱分析等表征手段,对烧结样品的物相转变和微观结构变化进行了表征。发现FCT的形成过程主要分为2个阶段:前一阶段为1023～1223 K温度范围内Fe_2O_3与CaO之间的反应,合成产物为Ca_2Fe_2O_5,反应方程式为"Fe_2O_3(s)+2CaO(s)=Ca_2Fe_2O_5(s)";后一阶段为1223～1423 K温度范围内Ca_2Fe_2O_5和Fe_2O_3的反应,主要产物为CaFe_2O_4,反应为"Ca_2Fe_2O_5(s)+Fe_2O_3(s)=2CaFe2O4(s)",该阶段尤其是温度为1423 K时,反应速率显著加快,随温度的升高CaTiO_3显著增加。然而,Ti元素在铁酸钙中的固溶很难实现,TiO_2与铁酸钙之间的反应不是形成FCT的有效途径。随着保温时间的延长,CaTiO_3和FCT相界中Fe元素含量增加。FCT主要是通过Fe组分在CaTiO_3中固溶形成的,主要反应是"Fe_2O_3+CaTiO_3(s)=FCT(s)"。     

锻态Ni60Ti形状记忆合金的高温循环氧化行为

研究了锻态Ni60Ti形状记忆合金在750~850℃的空气中的高温循环氧化行为,采用OM、XRD、SEM和EDS对氧化层的组织和物相进行分析。结果表明,随着氧化温度升高,合金氧化速度加快,氧化增重增大。在循环氧化前期(0~30h),氧化速度较快,反应级数n值均小于2;在循环氧化中后期(30~102h),750℃和800℃的n值大于2,而850℃时由于氧化层开裂、剥落,导致其n值(1.927)小于2。随着氧化温度升高和时间延长,由表及里,形成了4层结构的氧化层,依次为:TiO_2、TiO_2+NiTiO_3、TiO_2+NiTiO_3+Ni、Ni3Ti。     

钛矿石的处理过程

所推荐的方法和装置可用来处理含Fe≥25％的钛矿石,例如钛铁矿和金紅石矿,用沸騰层氯化法将铁除掉。装置(見图)的組成为:沸騰反应室1,其內徑为～500毫米。鋼壳2和用对Cl_2气稳定的材料制成的耐火衬里3。从下面从箱套4經过穿孔板5送入Cl_2和     

THE CHLORINATION EQUILIBRIUM OF COBALT SESQUIOXIDE

报道了用循环法研究氧化钴氯化反应平衡的结果。在673—923°K之间,测得反应: Co_3O_4(固)+3Cl_2(气)=3CoCl_2(固)+2O_2(气)的平衡常数及标准自由能对温度的关系式为:两项式:logK_p-(404/T)-0.304, ΔG_T~O=-1850+1.39T。或者,三项式:logK_p=(4509/T)+12.28logT-41.13, ΔG_T~O=-20630-56.2TlogT+188.2T。 对上述结果与文献报道进行了评述比较,说明了本文作者数据的准确性。     

氧化鈷氯化反应平衡研究

报道了用循环法研究氧化钴氯化反应平衡的结果。在673—923°K之间,测得反应: Co_3O_4(固)+3Cl_2(气)=3CoCl_2(固)+2O_2(气)的平衡常数及标准自由能对温度的关系式为:两项式:logK_p-(404/T)-0.304, ΔG_T~O=-1850+1.39T。或者,三项式:logK_p=(4509/T)+12.28logT-41.13, ΔG_T~O=-20630-56.2TlogT+188.2T。对上述结果与文献报道进行了评述比较,说明了本文作者数据的准确性。     

肯尼亚天然金红石矿流化床氯化率的研究

对肯尼亚金红石矿加碳氯化体系的热力学和动力学进行了研究,分析表明,C在固相中过量,体系处于平衡态时,TiCl4和CO是仅有的2个稳定的产物,增加C/TiO2比对产物组成影响不大;高温时,TiO2与C和Cl2生成CO的方程是占主导地位的。本实验提出了一个反应速率模型,得到金红石氯化率的公式,与实验数据吻合较好。反应速率与颗粒初始半径和天然金红石密度有关,在900℃到1000℃温度范围内,表观活化能为10.569 kJ/mol,扩散是反应的主要控制步骤。得到了C-Cl2体系中氯气反应率表达式,氯气反应率取决于反应程度、氯气浓度和焦炭粒径。     

MIGRATION OF Ti BETWEEN SLAG AND MOLTEN IRON

本文得到Ti在含TiO_2熔渣与熔铁之间的迁移规律如下:该过程受渣中Ti离子扩散的控制,其表观反应级数为准零级,表观活化能为258kJ/mol.讨论了渣中TiO_2含量、碱度和温度对Ti迁移量和迁移速度的影响.发现了炉渣碱度对Ti迁移的两重性影响:当渣中TiO_2含量较高时,提高碱度将抑制Ti的还原;而在TiO_2含量较低时,提高碱度则促进Ti的还原.并根据热力学分析,认为按[Si]/[Ti](wt-％)的大小可划分出Si促进或抑制Ti还原的区域.     

铁、镁、钛氧化物及高镁钛铁矿的氯化动力学研究

本文计算、绘制了 Fe-Mg-Ti-O_2-Cl_2的氯化热力学平衡相图(1123K),分析了由高镁钛铁矿(Fe,Mg)TiO_3(≈6%MgO)对铁、镁氧化物选择氯化的可能性.采用 CO-Cl_2和 C-Cl_2在500—950℃间研究了铁、镁、钛纯氧化物及钛铁矿的氯化动力学.试验结果表明,纯氧化物的氯化过程受化学反应控制,钛铁矿氯化受灰层扩散控制.由于热力学和动力学条件的限制,以固体碳作还原剂沸腾选择氯化高镁钛铁矿时,FeO 和 MgO 的选择氯化率不可能很高.本文还对试验中发现的“低温效应”和 FeCl_3的催化作用进行了讨论.     

THE CHLORINATION KINETICS OF OXIDES OF Fe, Mg, Ti and (Fe, Mg)TiO_3

本文计算、绘制了 Fe-Mg-Ti-O_2-Cl_2的氯化热力学平衡相图(1123K),分析了由高镁钛铁矿(Fe,Mg)TiO_3(≈6%MgO)对铁、镁氧化物选择氯化的可能性.采用 CO-Cl_2和 C-Cl_2在500—950℃间研究了铁、镁、钛纯氧化物及钛铁矿的氯化动力学.试验结果表明,纯氧化物的氯化过程受化学反应控制,钛铁矿氯化受灰层扩散控制.由于热力学和动力学条件的限制,以固体碳作还原剂沸腾选择氯化高镁钛铁矿时,FeO 和 MgO 的选择氯化率不可能很高.本文还对试验中发现的“低温效应”和 FeCl_3的催化作用进行了讨论.     

Ti在渣-Fe间迁移过程的研究

本文得到Ti在含TiO_2熔渣与熔铁之间的迁移规律如下:该过程受渣中Ti离子扩散的控制,其表观反应级数为准零级,表观活化能为258kJ/mol.讨论了渣中TiO_2含量、碱度和温度对Ti迁移量和迁移速度的影响.发现了炉渣碱度对Ti迁移的两重性影响:当渣中TiO_2含量较高时,提高碱度将抑制Ti的还原;而在TiO_2含量较低时,提高碱度则促进Ti的还原.并根据热力学分析,认为按[Si]/[Ti](wt-％)的大小可划分出Si促进或抑制Ti还原的区域.     

氧化鎳氯化反应平衡研究

用循环法在666—928°K范围内,从两个方向研究了氧化亚镍的氯化反应平衡。确定其反应方程式为: NiO(固)+Cl_2(气)=NiCl_2(固)+1/2O_2(气)。所得数据可用下式表示: logK_p=(2720/T)-2.312, △G_T~O=-12,450+10.58T。本工作所得数据与文献热力学数据计算结果基本接近。△G~o的最大绝对误差估计为±300卡左右。但随着温度的降低的实验结果与本工作数据有所差异,这可能是由于前者的实验未达到平衡所致。     

氯化季铵盐萃取铂和铂的反萃——(内蒙古冶金所有色室贵金属萃取小组)《科学通报》

研究了用氯化三烷基甲铵作为萃取剂从盐酸和氯化物介质中萃取铂的影响因素,以及用硫脲反萃铂的一些情况。萃取时有机相为溶于煤油和某种高级脂肪醇的氯化三烷基甲铵,水相为 HCl 介质中的 H_2Pt Cl_6。实验结果表明:当水相盐酸浓度和其他条件相同,而有机相醇的种类不同时,随醇的碳数增加,使 Pt 的分配系数 D 增大,但碳数继续增     

THE CHLORINATION EQUILIBRIUM OF NICKELOUS OXIDE

用循环法在666—928°K范围内,从两个方向研究了氧化亚镍的氯化反应平衡。确定其反应方程式为: NiO(固)+Cl_2(气)=NiCl_2(固)+1/2O_2(气)。所得数据可用下式表示: logK_p=(2720/T)-2.312, △G_T~O=-12,450+10.58T。 本工作所得数据与文献热力学数据计算结果基本接近。△G~o的最大绝对误差估计为±300卡左右。但随着温度的降低的实验结果与本工作数据有所差异,这可能是由于前者的实验未达到平衡所致。     

锌焙砂的一氧化碳还原等温动力学（英文）

在600～800℃温度范围通过等温还原焙烧方法研究锌焙砂的CO还原动力学。用热重法(TG)测定锌焙砂的反应程度,并根据可溶锌和亚铁含量的变化分析锌焙砂中铁酸锌的分解机理。结果表明,锌焙砂中铁酸锌的还原反应受产物的形核过程控制,表观活化能为65.28 k J/mol。与CO强度(定义为P_CO/(P_CO+P_CO2))相比,CO的分压对反应速率的影响更大。在铁酸锌还原产物中,氧化锌的生成速率高于氧化亚铁的,表明氧化亚铁的形核过程为反应控制步骤。     

纳米SCR催化剂Ce-V/TiO_2的制备与研究

采用溶胶-凝胶法和浸渍法制备选择性催化还原(SCR)脱硝反应复合纳米催化剂Ce-V/TiO_2,在不同的实验条件下制备出一系列的TiO_2凝胶用作催化剂载体.然后通过浸渍法依次负载CeO_2和V_2O_5于多孔TiO_2载体.用氨气作为还原性气体,对选择性催化还原NOx进行实验研究.在不同的TiO_2载体煅烧温度、CeO_2和V_2O_5负载量以及催化还原反应温度等条件下,对催化剂的表面结构和催化性能采用BET、XRD、SEM等手段进行表征分析.结果表明,纳米Ce-V/TiO_2固溶体复合催化剂以及对其制备工艺技术参数的优化可增大催化剂的比表面积和微孔体积,使催化剂的催化活性有很大的提高.此外,相当数量的多孔纳米TiO_2大大增加了光催化活性的有效面积,有利于增大与反应物的接触面积和提高光催化活性.当载体TiO_2 的煅烧温度和催化还原反应温度为500 ℃时,5%Ce-10%V/TiO_2催化剂反应的NO_x转化率可达96.2%.