Cтраница 3
В аппаратах с псевдоожиженным слоем достигаются эффективный массо - и теплообмен, быстрое выравнивание температуры по всему слою и высокая скорость процесса даже при сравнительно низких температурах. Также, как при хлорировании в расплаве, в случае ведения процесса в псевдоожиженном слое отпадает необходимость брикетирования шихты и создается возможность непрерывного процесса. Производительность аппаратов с псевдоожиженным слоем в зависимости от температуры хлорирования составляет 5 - 10 т четыреххлористого титана на 1 л2 сечения аппарата в сутки. [31]
В аппаратах с кипящим слоем достигается эффективный массо-и теплообмен, быстрое выравнивание температуры по всему слою и высокая скорость процесса даже при сравнительно низких температурах. Так же, как при хлорировании в расплаве, при ведении процесса в кипящем слое отпадает необходимость брикетирования шихты и создаются условия для осуществления непрерывного процесса. [32]
![]() |
Кристаллические модификации урана. [33] |
Реакцию проводят в специальных тиглях из нержавеющей стали, футерованных огнеупорными материалами ( окисью кальция, плавленным доломитом, Сар2, MgF2) для предотвращения контакта расплавленного урана с железом. Аппарат загружают смесью UF4 с магнием или кальцием, взятыми в некотором избытке. Предварительное брикетирование шихты позволяет заметно увеличить скорость плавки и снизить избыток восстановителя. Возбуждение реакции осуществляется с помощью электрозапала в нижней части шихты. Охлаждают продукты ллавки в среде аргона. Теплота реакции кальциетермического восстановления Up4 вполне достаточна для расплавления и урана, и шлака. Реакция проходит в течение нескольких секунд, и за это время основная часть урана отделяется от шлака; последующая выдержка продуктов плавки в расплавленном состоянии способствует почти полному разделению урана и шлака. В случае восстановления магнием теплота реакции меньше примерно на 45 ккал / г-атом и поэтому необходимо предварительное нагревание шихты приблизительно до 700 С. Несмотря на этот недостаток, магний в качестве восстановителя, по-видимому, нашел большее применение, так как в отличие от металлического кальция магний высокой степени чистоты имеется в неограниченном количестве и при обработке его на воздухе он не загрязняется. [34]
Если исходным сырьем является серпентинит ( змеевик), его необходимо предварительно обжигать. В состав шихты вводят избыток периклаза ( 10 - 15 %), иначе изделия легко деформируются в процессе обжига. При брикетировании шихты в состав ее добавляют спекшийся магнезит в количестве, необходимом для образования форстерита. Наоборот, при избытке его в брикете в состав шихты вводят серпентинит. [35]
В аппаратах КС обеспечиваются высокие скорости протекания реакций, простота регулирования процесса и его непрерывность. Кроме того, этот метод, как и хлорирование в солевом расплаве, не требует брикетирования шихты. [36]
Иногда агломерирование проводят в печи с движущейся бесконечной лентой, состоящей из чугунных колосников, смонтированных в елку. Фосфорит смешивают с 10 - 12 % угля или кокса, который загорается при обогреве печи пламенем жидкого топлива. Через слой фосфорита, движущийся на ленте, вентиляторами просасывается воздух. Применяют также брикетирование шихты, состоящее в смешении измельченного фосфата и связующего ( например, жидкого стекла или глины), последующего формования брикетов и прокаливания их при температуре около 750 С. Целесообразно введение в брикеты измельченного кокса или угля. [37]
Подготовленную механическим смешиванием шихту сушат для удаления дисперсионной среды и подвергают предварительному обжигу. В процессе обжига происходит реакция образования феррита - ферритизация. В зависимости от состава исходных компонентов ферритизация протекает в интервале температур 350 - 1100 С. Лучшие условия для реакции создает предварительное гранулирование или брикетирование шихты. [38]
В аппаратах кипящего слоя достигается эффективный массо - и теплообмен, быстрое выравнивание температуры по всему слою и высокая скорость процесса. Так же, как при хлорировании в расплаве, при ведении процесса в кипящем слое отпадает необходимость брикетирования шихты и создаются условия для осуществления непрерывного процесса. [39]
Обогащение исходных материалов шихты основными компонентами может существенно ускорить обжиг. Наличие инертных неплавких примесей замедляет обжиг, так как ухудшает условия контакта между реагирующими веществами. Однако в некоторых случаях присутствие инертных примесей, разбавляющих шихту, благоприятно отражается на скорости и полноте процесса, так как они, увеличивая общую массу шихты и понижая этим долю жидкой фазы в ней, препятствуют сильному спеканию материала. Иногда ускорению обжига способствует предварительное брикетирование шихты: оно сближает зерна реагирующих компонентов, изменяет их форму и площадь реакционной поверхности. Однако брикетирование уменьшает внешнюю поверхность материала и затрудняет доступ газа к частицам, находящимся внутри брикета. Поэтому в тех случаях, когда компоненты шихты реагируют с газовой фазой, процесс идет тем медленнее, чем крупнее брикеты. Обычно шихту брикетируют, когда затруднен ее обжиг в порошкообразном виде, например при необходимости использования шахтных печей. [40]
Обогащение исходных материалов шихты основными компонентами может существенно ускорить обжиг. Наличие инертных неплавких примесей в шихте замедляет обжиг, так как ухудшает условия контакта между реагирующими веществами. Однако в некоторых случаях присутствие инертных примесей, разбавляющих шихту, благоприятно отражается на скорости и полноте процесса, так как они, увеличивая общую массу шихты и понижая этим долю жидкой фазы в ней, препятствуют сильному спеканию материала. Иногда ускорению обжига способствует предварительное брикетирование шихты: оно сближает зерна реагирующих компонентов. Однако брикетирование уменьшает внешнюю поверхность материала и затрудняет доступ газа к частицам, находящимся внутри брикетов. Поэтому в тех случаях, когда компоненты шихты реагируют с газовой фазой, процесс идет тем медленнее, чем крупнее брикеты. Обычно шихту брикетируют, когда затруднен ее обжиг в порошкообразном виде, например при необходимости использования шахтных печей. [41]
Обогащение исходных материалов шихты основными компонентами может существенно ускорить обжиг. Наличие инертных неплавких примесей в шихте замедляет обжиг, так как ухудшает условия контакта между реагирующими веществами. Однако в некоторых случаях присутствие инертных примесей, разбавляющих шихту, благоприятно отражается на скорости и полноте процесса, так как они, увеличивая общую массу шихты и понижая этим долю жидкой фазы в ней, препятствуют сильному спеканию материала. Иногда ускорению обжига способствует предварительное брикетирование шихты; оно сближает зерна реагирующих компонентов. Однако брикетирование уменьшает внешнюю поверхность материала и затрудняет доступ газа к частицам, находящимся внутри брикетов: Поэтому в тех случаях, когда компоненты шихты реагируют с газовой фазой, процесс идет тем медленнее, чем крупнее брикеты. Обычно шихту брикетируют, когда затруднен ее обжиг в порошкообразном виде, например при необходимости использования шахтных печей. [42]
Обогащение исходных материалов шихты основными компонентами может существенно ускорить обжиг. Наличие инертных неплавких примесей в шихте замедляет обжиг, так как ухудшает условия контакта между реагирующими веществами. Однако в некоторых случаях присутствие инертных примесей, разбавляющих шихту, благоприятно отражается на скорости и полноте процесса, так как они, увеличивая общую массу шихты и понижая этим долю жидкой фазы в ней, препятствуют сильному спеканию материала. Иногда ускорению обжига способствует предварительное брикетирование шихты: оно сближает зерна реагирующих компонентов. Однако брикетирование уменьшает внешнюю поверхность материала и затрудняет доступ газа к частицам, находящимся внутри брикетов. Поэтому в тех случаях, когда компоненты шихты реагируют с газовой фазой, процесс идет тем медленнее, чем крупнее брикеты. Обычно шихту брикетируют, когда затруднен ее обжиг в порошкообразном виде, например при необходимости использования шахтных печей. [43]
Одним из последствий применения большого избытка угля, требующегося для поддержания плавких соединений, является необходимость иметь дело с большими количествами твердой шихты. Например даже в том случае, когда шихта содержит 40 % углекислого натрия, полностью превращаемого в цианистый натрий, необходимо пропускать 9 5 тонны твердой шихты на тонну связанного азота. В действительности количества перерабатываемой шихты много больше, так как вообще невозможно достигнуть полного протекания реакции и так как часто применяются более низкие содержания углекислого натрия. Так как нужная реакция является гетерогенной, то необходимо принимать особые меры для обеспечения большой поверхности соприкосновения между различными составными частями шихты и для свободного доступа к ней азота. Практически производится тонкое измельчение железа, кокса и углекислого натрия, за которым следует брикетирование шихты, в результате чего получаются свободные пространства во всей массе реагирующей смеси. [44]