Тепловой и материальный балансы аппарата магниетермического восстановления тетрахлорида титана
Тепловой баланс реактора на период его разогрева представлен в табл. 16. Кладка печи аккумулирует значительное количество тепла. Поэтому необходимо так организовать работу печей, чтобы это тепло использовалось в последующем цикле. О том, насколько это эффективно, можно судить по статьям прихода. Реактор был установлен в горячую печь, через 0,5 ч после извлечения предыдущего. При этом оказалось возможным использовать 16,6/26,6*100 = 62,5 % тепла, израсходованного на аккумуляцию при разогреве. Тепловой баланс процесса восстановления приведен в табл. 17. Процесс вели CO стабильной скоростью подачи TiCд4 — 162 кг/ (м2*ч). Необходимая температура в зоне реакции поддерживалась периодической подачей воздуха с расходом 1790 м3/ч. Ниже показано, как распределяются потери с основных конструктивных элементов печи и реактора: Эти данные показывают, что принудительное охлаждение стенок реактора играет большую роль в отводе тепла реакции. Тем не менее значительная часть тепла отводится через крышку и фланец реактора. Много энергии расходуется на подогрев нижних зон реактора, хотя для этой цели целесообразно было бы использовать теплоту экзотермической реакции. В табл. 17 заприходована теплота процесса и тепло продуктов реакции: Тепло продуктов реакции полностью фигурирует и в статьях расхода, так как продукты в конечном счете удаляются из реактора и это тепло теряется. Количество тепла, получаемое за счет электроэнергии и самого процесса, равно количеству тепла, уносимому искусственным и естественным охлаждением (третья статья расхода). Теоретический расход магния на 1 т титана составляет около 1020 кг, тетрахлорида титана — 3960 кг. При этом получается 3980 кг хлорида магния. В табл. 18 приведен баланс по исходным веществам и полученным продуктам. Коэффициент использования магния здесь принят равным 65 %, коэффициент слитого в процессе восстановления хлорида магния 96 %. |