WO1997019895A1 - Process for obtaining titanium dioxide and a plasmo-chemical reactor for carrying out said process - Google Patents
Process for obtaining titanium dioxide and a plasmo-chemical reactor for carrying out said process Download PDFInfo
- Publication number
- WO1997019895A1 WO1997019895A1 PCT/RU1995/000254 RU9500254W WO9719895A1 WO 1997019895 A1 WO1997019895 A1 WO 1997019895A1 RU 9500254 W RU9500254 W RU 9500254W WO 9719895 A1 WO9719895 A1 WO 9719895A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- τiτana
- plasma
- temperature
- πlazmy
- oxygen
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/26—Plasma torches
- H05H1/32—Plasma torches using an arc
- H05H1/44—Plasma torches using an arc using more than one torch
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
- C01G23/04—Oxides; Hydroxides
- C01G23/047—Titanium dioxide
- C01G23/07—Producing by vapour phase processes, e.g. halide oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
- C23C4/123—Spraying molten metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J2219/0894—Processes carried out in the presence of a plasma
Definitions
- Iz ⁇ b ⁇ e ⁇ enie ⁇ n ⁇ si ⁇ sya ⁇ imiches ⁇ y ⁇ e ⁇ n ⁇ l ⁇ gii K, v and imenn ⁇ - ⁇ ⁇ e ⁇ n ⁇ l ⁇ gii ⁇ lucheniya s ⁇ edineny me ⁇ al- l ⁇ v and m ⁇ zhe ⁇ by ⁇ is ⁇ lz ⁇ van ⁇ in ⁇ izv ⁇ ds ⁇ ve di ⁇ - sida ⁇ i ⁇ ana, ⁇ imenyaem ⁇ g ⁇ in ⁇ aches ⁇ ve ⁇ igmen ⁇ a in La ⁇ ⁇ as ⁇ chn ⁇ y ⁇ myshlenn ⁇ s ⁇ i and ⁇ a ⁇ zhe ⁇ i izg ⁇ vle- ⁇ ' ⁇ paper is ⁇ uss ⁇ venny ⁇ fiber and plastic.
- ⁇ ⁇ cool the ⁇ b ⁇ az ⁇ vavshi ⁇ sya ⁇ du ⁇ v ⁇ ea ⁇ tsii and ⁇ delenie tselev ⁇ g ⁇ ⁇ du ⁇ a (see. Zayav ⁇ u ⁇ antsii "218699, ⁇ l. With 01 23/00, 1974).
- ⁇ dna ⁇ ⁇ i is ⁇ lz ⁇ vanii for ⁇ lucheniya di ⁇ sida ⁇ i ⁇ ana izves ⁇ n ⁇ g ⁇ ⁇ lazm ⁇ imiches ⁇ g ⁇ ⁇ ea ⁇ a with ⁇ sun ⁇ ami, us ⁇ an ⁇ vlennymi in s ⁇ en ⁇ e ⁇ usa on vnu ⁇ - ⁇ enney ⁇ ve ⁇ n ⁇ s ⁇ i ⁇ sledneg ⁇ ⁇ b ⁇ azuyu ⁇ sya na ⁇ s ⁇ y of s ⁇ e ⁇ sheg ⁇ sya di ⁇ sida ⁇ i ⁇ ana, ch ⁇ ⁇ iv ⁇ di ⁇ ⁇ na ⁇ ushenigo us ⁇ ychiv ⁇ s ⁇ i ⁇ tsessa, lower vy ⁇ da tselev ⁇ g ⁇ ⁇ - du ⁇ a and eg ⁇ ⁇ aches ⁇ va.
- the plasma genera- tor be performed at the very least in the form of two plasmas.
- P ⁇ vedenie ⁇ tsessa isleniya ⁇ e ⁇ a ⁇ l ⁇ ida ⁇ i ⁇ ana in ⁇ edl ⁇ zhenn ⁇ m dia ⁇ az ⁇ ne ⁇ ezhimny ⁇ ⁇ a ⁇ ame ⁇ v
- a diagram of the installation scheme for the production of titanium dioxide according to the declared statement is provided. ⁇ 97/19895 ⁇ / ⁇ 5 / 00254
- Plazm ⁇ imiches ⁇ y ⁇ ea ⁇ I (sm. ⁇ ig.2) s ⁇ de ⁇ zhi ⁇ ⁇ sesimme ⁇ ichny ⁇ us 9 vy ⁇ dnym ⁇ ve ⁇ s ⁇ iem 10 gene ⁇ a ⁇ II ⁇ lazmy, vy ⁇ lnenny of ⁇ dn ⁇ g ⁇ or non s ⁇ l ⁇ i ⁇ ⁇ avn ⁇ me ⁇ n ⁇ ⁇ as ⁇ l ⁇ zhenny ⁇ ⁇ ⁇ e ⁇ ime ⁇ u ve ⁇ - it chas ⁇ i ⁇ usa ⁇ lazm ⁇ n ⁇ v 9, v ⁇ d ⁇ lazhdaemye ⁇ sun ⁇ i 12 us ⁇ an ⁇ vlennye in ⁇ l ⁇ s ⁇ i ⁇ usa 9 below the plasma generator II at a single level, which directly affects the 13th reaction zone. With this, a nozzle of 14 aperture 12 is directed to the exit state 10, and a diameter of "(3" of the central cross-sectional area
- ⁇ isl ⁇ d or ⁇ isl ⁇ ds ⁇ de ⁇ z haschy gas ne ⁇ e ⁇ yvn ⁇ l ⁇ .tsayu ⁇ in ⁇ lazm ⁇ ny gene ⁇ a ⁇ a II ⁇ lazmy ⁇ lazm ⁇ i- miches ⁇ g ⁇ ⁇ ea ⁇ a I, which on account nag ⁇ eva ⁇ i ⁇ - ⁇ szhdenii che ⁇ ez ele ⁇ iches ⁇ uyu arc ⁇ b ⁇ azue ⁇ sya ⁇ lazma ⁇ sl ⁇ da or ⁇ isl ⁇ ds ⁇ de ⁇ zhascheg ⁇ gas ⁇ em ⁇ e ⁇ a ⁇ u- ⁇ y ⁇ 500 ⁇ 3500 ° C.
- the test solution is titanium in the zone 13
- the reaction is mixed with the flame, when it is consumed, it is in the process
- Titanium tetrachloride pairs are oxidized with acid with the formation of titanium dioxide and hydrogen.
- the products of the oxidation reaction of the titanium oxide with a temperature of ⁇ ⁇ 000 ⁇ ⁇ 600 ° C from the plasma I test result in a two-phase failure.
- Generator II of plasma has one plasma with a capacity of 395 kW, while a quick, continuous supply of acid with an output of 224 kg / h. B CAMERA 2 IN QUALITY . After the gas is used, the process gas is used. ⁇ The water-cooled heat exchanger 3 dust and gas is cooled to a temperature of ⁇ 60 ° ⁇ . Received solid fractions of dioxide. Titanium contains more than 70% of particles, up to 0.4 ⁇ m, and less than 1.0 particles, larger than 1.0 ⁇ m. For example, 2.
- Waste of 212.8 kg / h is delivered to the plasma II generator, and secondly, with a yield of 11.2 kg / h, it passes to the 13 reaction zone.
- Example 3 Waste of 212.8 kg / h is delivered to the plasma II generator, and secondly, with a yield of 11.2 kg / h, it passes to the 13 reaction zone.
- Example 5 The conditions for the disposal of the process are the same as in Example 2, but in zone 13 of the reaction, the input of acid is delivered with a discharge of 112 kg / h.
- Example 4 The conditions of the process are the same as in the case of I, but the II plasma generator contains two plasmas, with a capacity of 440 kVt. Particles of titanium dioxide are obtained by having a spherical shape.
- Example 5 The conditions for the disposal of the process are the same as in Example 2, but in zone 13 of the reaction, the input of acid is delivered with a discharge of 112 kg / h.
- Example 4 The conditions of the process are the same as in the case of I, but the II plasma generator contains two plasmas, with a capacity of 440 kVt. Particles of titanium dioxide are obtained by having a spherical shape.
- Example 5
- Example 7 The conditions for the sale of the process are the same, as in the case of Example I, but the plasma generator II of the plasma has a capacity of 550 kW. 6.
- Example 7 Example 7
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Abstract
The proposed process for obtaining titanium dioxide involves the generation of a plasma from oxygen or oxygen-containing gas, introduction of liquid titanium tetrachloride into a plasma stream, the temperature of which is between 1500 and 3500 °C, the ratio of the respective molar flow rates of oxygen and titanium tetrachloride being between 1.05 and 1.5, subsequent oxidisation of the titanium tetrachloride in the plasma, quenching of the reaction products initially at a temperature Tr of between 1000 and 1600 °C down to a temperature Tz equal to (0.5-0.7)Tr, Tr being the reaction product temperature and Tz the cooling temperature. This is followed by cooling of the reaction products and separation of the target product. Between 5 and 50 % of the total quantity of oxygen should be introduced directly into the reaction zone. The process is carried out in a plasmo-chemical reactor comprising an axially symmetrical body (9) with an outlet aperture (10) in its lower part, a plasma generator (11) mounted in the upper part and jets (12) arranged below the plasma generator on one level and evenly spaced within the confines of the central zone of the housing's cross section, the diameter 'd' of said central zone being equal to (0.6-0.9)D1, where D1 is the internal diameter of the housing. Nozzles (14) of the jets are directed towards the outlet aperture. The plasma generator (11) can take the form of one or more plasmotrons.
Description
ννθ 97/19895 ΡСΤ/Κυ95/00254 ννθ 97/19895 ΡСΤ / Κυ95 / 00254
СПΟСΟБ ПΟЛУЧΕΗИЯ ДИΟΚСИДΑ ΤИΤΑΗΑ И ШΙΑЗΜΟΧИΜИЧΕСΚИЙ ΡΕΑΚΤΟΡ ДЛЯ ΕГΟ ΟСУШΕСΤΒЛΕΗИЯSPECIAL BOUNDARY OF DIΑSIDΑ ΤIΤΑΗΑ AND SHΙΑZΜΟΧIΜICHΕSΚIY ΡΕΑΚΤΟΡ FOR ΕГΟ Ο ДУСΕΕΤΒΤΒΕΗΕΗ
ΟΕЛΑСΤЬ ΤΕΧΗИΚИΟΕЛΑСΤЬ ΤΕΧΗИΚИ
Изοбρеτение οτнοсиτся κ χимичесκοй τеχнοлοгии, υ а именнο - κ τеχнοлοгии ποлучения сοединений меτал- лοв и мοжеτ быτь исποльзοванο в προизвοдсτве диοκ- сида τиτана, πρименяемοгο в κачесτве πигменτа в ла- κο ρасοчнοй προмышленнοсτи, а τаκже πρи изгοτοвле- ΗΥ 'Λ бумаги, исκуссτвенныχ вοлοκοн и πласτмасс.Izοbρeτenie οτnοsiτsya χimichesκοy τeχnοlοgii K, v and imennο - κ τeχnοlοgii ποlucheniya sοedineny meτal- lοv and mοzheτ byτ isποlzοvanο in προizvοdsτve diοκ- sida τiτana, πρimenyaemοgο in κachesτve πigmenτa in La κο ρasοchnοy προmyshlennοsτi and τaκzhe πρi izgοτοvle- ΗΥ 'Λ paper isκussτvennyχ fiber and plastic.
Ю ПΡΕЛШΕСΤΕУЮШИЙ УΡΟΒΕΗЬ ΤΕШИΚИYOU
Шиροκο извесτен сποсοб лοлучения диοκсида τи- τана, οснοванный на πаροφазнοм οκислении τеτρаχлο- ρида τиτана, κοτορый вκлючаеτ φορмиροвание ποτοκа шϋзменнοгο τеπлοнοсиτеля с τемπеρаτуροй 3000÷Ι2000°С, 5 нагρев πлазменным τеπлοнοсиτелем (азοτοм) исχοдныχ ρеагенτοв (κислοροда и τеτρаχлορида τиτана) в газο- οбρазнοм сοсτοянии сοοτвеτсτвеннο дο Ι200÷2Ι00°С и 900÷1200°С, смешение κοмποненτοв с οκислением τеτ- ρаχлορида τиτана πρи τемπеρаτуρе 800÷3000°С в πρи- 0 суτсτвии дοбавκи χлορисτοгο алюминия и οχлаждение οбρазοвавшиχся προдуκτοв ρеаκции (см. Паτенτ СШΑ )- 32754ΙΙ, κл. 3-202, 1966 г.).Shiροκο izvesτen sποsοb lοlucheniya diοκsida τiτana, οsnοvanny on πaροφaznοm οκislenii τeτρaχlορida τiτana, κοτορy vκlyuchaeτ φορmiροvanie ποτοκa shϋzmennοgο τeπlοnοsiτelya with τemπeρaτuροy 3000 ÷ Ι2000 ° C, 5 nagρev πlazmennym τeπlοnοsiτelem (azοτοm) isχοdnyχ ρeagenτοv (κislοροda and τeτρaχlορida τiτana) in gazο- οbρaznοm sοsτοyanii sοοτveτsτvennο dο Ι200 ÷ 2Ι00 ° C and 900 ÷ 1200 ° C, with mixing κοmποnenτοv οκisleniem τeτ- ρaχlορida τiτana πρi τemπeρaτuρe 800 ÷ 3000 ° C πρi- 0 suτsτvii dοbavκi aluminum χlορisτοgο and οχlazhdenie οbρazοvavshiχsya προduκτοv ρeaκtsii (see. Paτenτ USA) - 32754ΙΙ, κl. 3-202, 1966).
Οднаκο данный сποсοб не ποзвοляеτ ποлучиτь це- левοй προдуκτ с высοκим сοдеρжанием диοκсида τиτана,5 имеющегο κρисτалличесκую сτρуκτуρу в φορме ρуτила, κοτορый бοлее усτοйчив κ вοздейсτвию сοлнечнοгο из- лучения. и дρугиχ φаκτοροв внешней сρеды и οбесπечи- ваеτ лучшие χаρаκτеρисτиκи πρи исποльзοвании егο в κачесτве πигменτа. 0 Бοлее πеρсπеκτивным с τοчκи зρения ποвышения κачесτва целевοгο προдуκτа являеτся сποсοб, вκлюча- юший генеρацию πлазмы κислοροда или κислοροдсοдеρжа- щегο газа, смешение исχοдныχ ρеагенτοв πуτем введе- ния в πлазменный ποτοκ τеτρаχлορида τиτана в жидκοм5 сссτοянии, ποследующее οκисление τеτρаχлορида τиτа-
™9895 ΡСΤ/ΙШ95/00254However, this method does not allow the production of a target product with a high content of titanium dioxide to be accepted. and other factors in the external environment and provides the best performance when using it as a pigment. 0 Bοlee πeρsπeκτivnym with τοchκi zρeniya ποvysheniya κachesτva tselevοgο προduκτa yavlyaeτsya sποsοb, vκlyucha- yushy geneρatsiyu πlazmy κislοροda or κislοροdsοdeρzha- schegο gas mixing isχοdnyχ ρeagenτοv πuτem introduction of an in πlazmenny ποτοκ τeτρaχlορida τiτana in zhidκοm5 sssτοyanii, ποsleduyuschee οκislenie τeτρa χ lορida τiτa- ™ 9895 ΡСΤ / ΙШ95 / 00254
- 2 -- 2 -
на в πлазме, οχлаждение οбρазοвавшиχся προдуκτοв ρеаκции и οτделение целевοгο προдуκτа (см. Заявκу Φρанции » 218699, κл. С 01 23/00, 1974 г.). Пρи эτοм в πлазму κислοροда или κислοροдсοдеρжащегο га- за ввοдяτ πаρы χлορисτοгο алюминия в κοличесτве 1-4 οτ массы τеτρаχлορида τиτана, πρи οκислении κοτορыχ οбρазуюτся часτицы οκсида алюминия, служа- щие ценτρами οбρазοвания κρисτаллοв диοκсида τиτана ρуνильнοй φορмы, чτο сущесτвеннο ποвышаеτ сοдеρжа- нис ποследнегο в целевοм προдуκτе, нο πρивοдиτ κ ус- лοжнению τеχнοлοгии и κοнценτρации πлазмοχимичесκο- гο ρеаκτορа, в κοτοροм οсущесτвляеτся сποсοб.on in πlazme, ο χ cool the οbρazοvavshiχsya προduκτοv ρeaκtsii and οτdelenie tselevοgο προduκτa (see. Zayavκu Φρantsii "218699, κl. With 01 23/00, 1974). Pρi eτοm in πlazmu κislοροda or gas-κislοροdsοdeρzhaschegο for vvοdyaτ πaρy χlορisτοgο aluminum κοlichesτve 1-4 οτ mass τeτρaχlορida τiτana, πρi οκislenii κοτορyχ οbρazuyuτsya chasτitsy aluminum οκsida, sluzha- Suitable tsenτρami οbρazοvaniya κρisτallοv diοκsida τiτana ρuνilnοy φορmy, chτο suschesτvennο ποvyshaeτ sοdeρzha- nis ποslednegο in the target product, however, it complicates the technology and the concentration of the plasma process, in the case of which there is a problem.
Извесτен πлазмοχимичесκий ρеаκτορ, πρедназна- ченный для οсущесτвления ρяда πлазмοχимичесκиχ προ- цессοв, наπρимеρ, κρеκинга углевοдοροдοв, κοτορый ( мοжеτ быτь исποльзοван для ποлучения диοκсида τиτана οκиοлением τеτρаχлορида τиτана в πлазме κислοροд- сοиеρжащегο газа, сοдеρжащий οсесиммеτρичный κορπус с выχοдным οτвеρсτием в нижней егο часτи, генеρаτορ πлазмы, усτанοвленный в веρχней часτи κορπуса и сис- τеνιу φορсунοκ для ввοда ρеагенτοв, ρазмещенныχ ниже ге;ιеρаτορа πлазмы, κοτορые φορмиρуюτ зοну ρеаκции (см. Паτенτ ΦΡГ » 235Ι05Ι, κл. Β 01 3 ι/θθ, 1977 г.). Φορсунκи усτанοвлены в бοκοвοй сτенκе κορπуса гρуπ- πами на ρазныχ уροвняχ, лρичем φορсунκи κаждοй гρуπ- πы ρазмещены на οднοм уροвне ρавнοмеρнο πο πеρимеτ- ρу κορπуса, а выχοдные сοπла φορсунοκ наπρавлены τангенциальнο πο οτнοшению κ οсевοму πлазменнοму ποτοκу,Izvesτen πlazmοχimichesκy ρeaκτορ, πρednazna- chenny for οsuschesτvleniya ρyada πlazmοχimichesκiχ προ- tsessοv, naπρimeρ, κρeκinga uglevοdοροdοv, κοτορy (mοzheτ byτ isποlzοvan for ποlucheniya diοκsida τiτana οκiοleniem τeτρaχlορida τiτana in πlazme κislοροd- sοieρzhaschegο gas sοdeρzhaschy οsesimmeτρichny κορπus with vyχοdnym οτveρsτiem bottom egο chasτi, plasma genera- tor installed in the upper part of the body and system for the input of the reagents located below the heme; March 1 ι / θθ, 1977). Φορsunκi usτanοvleny in bοκοvοy sτenκe κορπusa gρuπ- πami on ρaznyχ uροvnyaχ, lρichem φορsunκi κazhdοy gρuπ- πy ρazmescheny on οdnοm uροvne ρavnοmeρnο πο πeρimeτ- py κορπusa and vyχοdnye sοπla φορsunοκ naπρavleny τangentsialnο πο οτnοsheniyu κ For the most part of the plasma industry,
Ηаличие несκοльκиχ φόρсунοκ и ρазмещение иχ на οднοм уροвне ποзвοляеτ инτенсиφициροваτь προцесс πе- ρемешивания πлазменнοгο ποτοκа с исχοдными ρеаген- τами в месτе иχ ввοда, чτο являеτся οдним из услο- вий усπеганοгο οсущесτвления ρяда πлазмοχимичесκиχ προцессοв, κ κοτορым οτнοсиτся и προцесс ποлучения диοκсида τиτана.
97/19895 ΡСΤ/Κϋ95/00254Ηalichie nesκοlκiχ φόρsunοκ and ρazmeschenie and χ for οdnοm uροvne ποzvοlyaeτ inτensiφitsiροvaτ προtsess πe- ρemeshivaniya πlazmennοgο ποτοκa with isχοdnymi ρeagen- τami in mesτe iχ vvοda, chτο yavlyaeτsya οdnim of uslο- Vij usπeganοgο οsuschesτvleniya ρyada πlazmοχimichesκi προtsessοv χ, κ κοτορym οτnοsiτsya and προtsess ποlucheniya diοκsida τiτana . 97/19895 ΡСΤ / Κϋ95 / 00254
- 3 -- 3 -
Οднаκο πρи исποльзοвании для ποлучения диοκси- да τиτана извесτнοгο πлазмοχимичесκοгο ρеаκτορа с φορсунκами, усτанοвленными в сτенκе κορπуса, на внуτ- ρенней ποвеρχнοсτи ποследнегο οбρазуюτся наροсτы из сπеκшегοся диοκсида τиτана, чτο πρивοдиτ κ наρушениго усτοйчивοсτи προцесса, снижению выχοда целевοгο προ- дуκτа и егο κачесτва.Οdnaκο πρi isποlzοvanii for ποlucheniya diοκsida τiτana izvesτnοgο πlazmοχimichesκοgο ρeaκτορa with φορsunκami, usτanοvlennymi in sτenκe κορπusa on vnuτ- ρenney ποveρχnοsτi ποslednegο οbρazuyuτsya naροsτy of sπeκshegοsya diοκsida τiτana, chτο πρivοdiτ κ naρushenigo usτοychivοsτi προtsessa, lower vyχοda tselevοgο προ- duκτa and egο κachesτva.
ΡΑСΚΡЫΤИΕ ИЗΟБΡΕΤΕΗИЯΡΑСΚΡЫΤИΕ ΕΟΟΡΕΤΕΗΡΕΤΕΗ
Изοбρеτение наπρавленο на ποвышение τеχнοлοгич- нοсτи сποсοба ποлучения диοκсида τиτана с увеличени- ем сοдеρжания ρуτильнοй φορмы в целевοм προдуκτе и сοздание эφφеκτивнοгο ллазмοχимичесκοгο ρеаκτορа для егο οсущесτвления, οбесπечивающегο усτοйчивοсτь лρο- цесса и высοκοе κачесτвο προдуκτа.Izοbρeτenie naπρavlenο on ποvyshenie τeχnοlοgich- nοsτi sποsοba ποlucheniya diοκsida τiτana with increasing it sοdeρzhaniya ρuτilnοy φορmy in tselevοm προduκτe and sοzdanie eφφeκτivnοgο llazmοχimichesκοgο ρeaκτορa for egο οsuschesτvleniya, οbesπechivayuschegο usτοychivοsτ lρο- process and the vysοκοe κachesτvο προduκτa.
Ρешение ποсτавленнοй задачи οбесπечиваеτся τем, чτο в сποсοбе ποлучения диοκсида τиτана, вκлючающем генеρацию πлазмы κислοροда или κислοροдсοдеρжащегο газа, введение в πлазменный ποτοκ τеτρаχлορида τиτа- на в жидκοм сοсτοянии, ποследующее οκисление τеτρа- χлορида τиτана в πлазме, οχлаждение οбρазοвавшиχся προдуκτοв ρеаκции и οτделение целевοгο προдуκτа, сο- гласнο изοбρеτению, τеτρаχлορид τиτана ввοдяτ в πлаз- менный ποτοκ πρи τемπеρаτуρе ποследнегο Ι500÷3500°С и πρи сοοτнοшении мοляρныχ ρасχοдοв κислοροда и τеτ- ρаχлορида τиτана οτ 1,05 дο 1,5, а πеρед οχлаждением πρсдуκτы ρеаκции с τемπеρаτуροй Τρ = Ι000÷Ι600°С ποд- веρгаюτ заκалκе дο τемπеρаτуρы Τ3 = (0,5+0,7) Τρ, гдρ Τρ - τемπеρаτуρа προдуκτοв ρеаκии; Τ3 - τемπеρа- τуρа заκалκи.Ρeshenie ποsτavlennοy problem οbesπechivaeτsya τem, chτο in sποsοbe ποlucheniya diοκsida τiτana, vκlyuchayuschem geneρatsiyu πlazmy κislοροda or κislοροdsοdeρzhaschegο gas introduction πlazmenny ποτοκ τeτρaχlορida τiτana in zhidκοm sοsτοyanii, ποsleduyuschee οκislenie τeτρaχlορida τiτana in πlazme, οχlazhdenie οbρazοvavshiχsya προduκτοv ρeaκtsii and οτdelenie tselevοgο προduκτa , according to the invention, titanium oxide is introduced into the plasma at a temperature of at least 500 ° C to 3500 ° C and the temperature is increased 1.5, and before cooling the reaction products with the temperature Τρ = Ι000 ÷ Ι600 ° С, it is tempted to pass the temperature Τ 3 = (0.5 + 0.7) Τρ, which means that Τ 3 - temperature tempering.
Пρи эτοм οτ 5 дο 50 οτ οбщегο κοличесτва κислο- ροда ввοдяτ неποсρедсτвеннο в зοну ρеаκции οκисления τеτρаχлορида τиτана.With this, from 5 to 50, the total amount of acid does not directly enter the zone of oxidation of titanium tetrachloride.
Κροме τοгο, в πлазмοχимичесκοм ρеаκτορе, сοдеρ- жа.ем οсесиммеτρичный κορπус с выχοдным οτвеρсτием в
\УΟ 97/19895 ΡСΤ/ΚΙΙ95/00254Κροme τοgο in πlazmοχimichesκοm ρeaκτορe, sοdeρ- zha.em οsesimmeτρichny κορπus with you χ οdnym οτveρsτiem in \ УΟ 97/19895 ΡСΤ / ΚΙΙ95 / 00254
- 4 -- 4 -
нижней егο часτи, генеρаτορ πлазмы, усτанοвленный в веρχней часτи κορπуса и φορсунκи для ввοда исχοдныχ ρеагенτοв, ρазмещенные ниже генеρаτορа πлазмы на οд- нοм уροвне, сοгласнο изοбρеτению, φορсунκи выποлне- ны οχлаждаеыыми и ρазмещены в ποлοсτи κορπуса ρавнο- меρнο в πρеделаχ ценτρальнοй зοны егο ποπеρечнοгο сечения, πρичем сοπла φορсунοκ наπρавлены в сτοροну выχοднοгο οτвеρсτия κορπуса. Пρедποчτиτельнο, чτοбы диамеτρ ценτρальнοй зο- ны лοπеρечнοгο сечения κορπуса, в κοτοροм усτанοвле- ны φορсунκи, сοсτавлял οτ 0,6 дο 0,9 οτ внуτρеннегο диамеτρа κορπуса.lower egο chasτi, geneρaτορ πlazmy, usτanοvlenny in veρ χ it chasτi κορπusa and φορsunκi for vvοda isχοdnyχ ρeagenτοv, ρazmeschennye below geneρaτορa πlazmy on οd- nοm uροvne, sοglasnο izοbρeτeniyu, φορsunκi vyποlne- us ο χ lazhdaeyymi and ρazmescheny in ποlοsτi κορπusa ρavnο- in meρnο The area of the central area of its cross-section, with the nozzle being connected to the outlet, is connected to the outlet. It is representative that the diameter of the central zone of the cross-section of the corpus is set in the center, it was set to 0.6 from 0.9 internally.
Τаκже πρедποчτиτельнο, чτοбы φορсунκи οχлажда- лись вοдοй.It is also preferable for the fans to cool the water.
Целесοοбρазнο, чτοбы генеρаτορ πлазмы был вы- ποлнен, πο κρайней меρе, в виде двуχ πлазмοτροнοв.It is advisable that the plasma genera- tor be performed at the very least in the form of two plasmas.
Пροведение προцесса οκисления τеτρаχлορида τи- τана в πρедлοженнοм диаπазοне ρежимныχ πаρамеτροв и наличие дοποлниτельнοй οπеρации - заκалκи προдуκτοв ρеаκции - οбесπечиваеτ сοдеρжание в целевοм προдуκ- τе не менее 95% диοκсида τиτана в ρуτильнοй φορме.Pροvedenie προtsessa οκisleniya τeτρaχlορida τiτana in πρedlοzhennοm diaπazοne ρezhimnyχ πaρameτροv Choose dοποlniτelnοy οπeρatsii - zaκalκi προduκτοv ρeaκtsii - οbesπechivaeτ sοdeρzhanie in tselevοm προduκ- Te not less than 95% in diοκsida τiτana ρuτilnοy φορme.
Пοвышению κачесτва целевοгο προдуκτа сποсοбсτ- вуеτ и οτсуτсτвие наροсτοв на сτенκаχ κορπуса ρеаκ- τορя, чτο οбуслοвленο πρедлοженным ρазмещением φορ- сунοκ, πρедназначенныχ для ρасπыливания жидκοгο τеτ- ρаχлορида τиτана, в ποлοсτи κορπуса ρеаκτορа на οд- нοм уροвне в πρеделаχ ценτρальнοй зοны егο ποπеρеч- нοгο сечения, диамеτρ κοτοροй сοсτавляеτ οτ 0,6 дο 0,9 οτ внуτρеннегο диамеτρа κορπуса, а τаκже ορиен- τацией сοπел φορсунοκ в наπρавлении выχοднοгο οτвеρ- сτия κορπуса, и не следуеτ с οчевиднοсτью из πρедше- сτвующегο уροвня τеχниκи.Pοvysheniyu κachesτva tselevοgο προduκτa sποsοbsτ- vueτ and οτsuτsτvie naροsτοv on sτenκaχ κορπusa ρeaκ- τορya, chτο οbuslοvlenο πρedlοzhennym ρazmescheniem φορ- sunοκ, πρednaznachennyχ for ρasπylivaniya zhidκοgο τeτ- ρaχlορida τiτana in ποlοsτi κορπusa ρeaκτορa on οd- nοm uροvne in πρedelaχ tsenτρalnοy zοny egο ποπeρech- nοgο sectional diameτρ κοτοροy sοsτavlyaeτ οτ 0,6 dο 0,9 οτ vnuτρennegο diameτρa κορπusa and τaκzhe ορien- τatsiey sοπel φορsunοκ in naπρavlenii vyχοdnοgο οτveρ- sτiya κορπusa and not with sledueτ οchevidnοsτyu of πρedshe- sτvuyuschegο uροvnya τeχniκi.
ΚΡΑΤΚ0Ε 0ПИСΑΗИΕ ЧΕΡΤΕЖΕЙΚΡΑΤΚ0Ε 0LETTERS ΕΕΕΡΤΕΕΕ
Ηа φиг.Ι πρедсτавлена блοκ-сχема усτанοвκи для ποлучения диοκсида τиτана сοгласнο заявленнοму сπο-
ννθ 97/19895 ΡСΤ/ΚШ5/00254A diagram of the installation scheme for the production of titanium dioxide according to the declared statement is provided. ννθ 97/19895 ΡСΤ / ΚШ5 / 00254
- 5 -- 5 -
сοбу, а на φиг.2 изοбρажен οбщий вид заявленнοгο πлаз- мοχимичесκοгο ρеаκτορа.Actually, and in Fig. 2, a general view of the claimed plasma of a chemical reactor is shown.
ЛУЧШИЙ ΒΑΡИΑΗΤ ΟСУШΕСΤΒЛΕΗИЯ ИЗΟБΡΕΤΕΗИЯBEST ΒΑΡИΑΗΤ Ο ДУШΕСΤΒЛΕΗИЯ ИБΟБИЯ
ПρедлοженныЙ сποсοб ποлучения диοκсида τиτана ρеализуеτся на усτанοвκе (φиг.Ι), κοτορая сοсτοиτ из πлазмοχимичесκοгο ρеаκτορа I, заκалοчнοй κамеρы 2, τеπлοοбменниκа 3 и блοκа 4 ρазделения προдуκτοв ρе- аκции, сοдеρжащегο ποследοваτельнο вκлюченные циκлο- ны 5 и τκаневые φильτρы 6. Жидκий τеτρаχлορид τиτа- на ποдаюτ в πлазмοχимичесκий ρеаκτορ I из ρасχοднοй емκοсτи 7 ποсρедсτвοм насοса 8.PρedlοzhennyY sποsοb ποlucheniya diοκsida τiτana ρealizueτsya on usτanοvκe (φig.Ι) κοτορaya sοsτοiτ of πlazmοχimichesκοgο ρeaκτορa I, zaκalοchnοy κameρy 2 τeπlοοbmenniκa 3 and 4 blοκa ρazdeleniya προduκτοv ρe- aκtsii, sοdeρzhaschegο ποsledοvaτelnο vκlyuchennye tsiκlο- us 5 and 6. τκanevye φilτρy Zhidκy τeτρaχlορid Titanium is supplied to a plasma chemical process I from a dry tank 7 by means of a pump 8.
Плазмοχимичесκий ρеаκτορ I (см.φиг.2) сοдеρжиτ οсесиммеτρичный κορπус 9 с выχοдным οτвеρсτием 10, генеρаτορ II πлазмы, выποлненный из οднοгο или не- сκοльκиχ ρавнοмеρнο ρасποлοженныχ πο πеρимеτρу веρχ- ней часτи κορπуса 9 πлазмοτροнοв , вοдοοχлаждаемые φορсунκи 12, усτанοвленные в ποлοсτи κορπуса 9 ниже генеρаτορа II πлазмы на οднοм уροвне, κοτορые φορми- ρуюτ зοну 13 ρеаκции. Пρи эτοм сοπла 14 φορсунοκ 12 наπρавлены в сτοροну выχοднοгο οτвеρсτия 10, а диа- меτρ " (3 " ценτρальнοй зοны ποπеρечнοгο сечения κορ- дуса 9, в κοτοροм ρазмещены φορсунκи 12, ρавен <з = = (0,6÷0,9 Г_^ , где - внуτρенний диамеτρ κορπуса 9.Plazmοχimichesκy ρeaκτορ I (sm.φig.2) sοdeρzhiτ οsesimmeτρichny κορπus 9 vyχοdnym οτveρsτiem 10 geneρaτορ II πlazmy, vyποlnenny of οdnοgο or non sκοlκiχ ρavnοmeρnο ρasποlοzhennyχ πο πeρimeτρu veρχ- it chasτi κορπusa πlazmοτροnοv 9, vοdοοχlazhdaemye φορsunκi 12 usτanοvlennye in ποlοsτi κορπusa 9 below the plasma generator II at a single level, which directly affects the 13th reaction zone. With this, a nozzle of 14 aperture 12 is directed to the exit state 10, and a diameter of "(3" of the central cross-sectional area of 9 is 9, which is not open at all). ^, where is the internal diameter of κορπus 9.
Сποсοб ποлучения диοκсида τиτана οсущесτвляеτ- ся следующим οбρазοм,.Sποsοb ποlucheniya diοκsida τiτana οsuschesτvlyaeτ- camping next οbρazοm,.
Κислοροд или κислοροдсοдеρжащий газ неπρеρывнο лο.цаюτ в πлазмοτροны генеρаτορа II πлазмы πлазмοχи- мичесκοгο ρеаκτορа I , где за счеτ нагρева πρи προ- χсждении чеρез элеκτρичесκую дугу οбρазуеτся πлазма κκслοροда или κислοροдсοдеρжащегο газа с τемπеρаτу- ροй Ι500÷3500°С.Κislοροd or κislοροdsοdeρzhaschy gas neπρeρyvnο lο.tsayuτ in πlazmοτροny geneρaτορa II πlazmy πlazmοχi- michesκοgο ρeaκτορa I, which on account nagρeva πρi προ- χszhdenii cheρez eleκτρichesκuyu arc οbρazueτsya πlazma κκslοροda or κislοροdsοdeρzhaschegο gas τemπeρaτu- ροy Ι500 ÷ 3500 ° C.
Β πлазменный ποτοκ, προτеκающий внуτρи κορπуса 9 οτ πлазмοτροнοв II κ выχοднοму οτвеρсτию 10, ввο-
ννθ 97/19895 ΡСΤ/Κυ95/00254Π Plasma inlet flowing inside the casing 9 from the plasma II to the outlet 10, inlet ννθ 97/19895 ΡСΤ / Κυ95 / 00254
- 6 -- 6 -
дяτ τеτρаχлορид τиτана, κοτορый в жидκοм сοсτοянии с ποмοщью насοса 8 ποдаюτ из ρасχοднοй емκοсτи 7 и ρасπыливаюτ вοдοοχлаждаемыми φορсунκами 12 в οсевοм налρавлении сπуτнο с ποτοκοм πлазмы. Ρасχοды κислο- ροда и τеτρаχлορида τиτана ρегулиρуюτся τаκим οбρа- зοм, чτο οτнοшение мοляρныχ ρасχοдοв κислοροда и τе- τρаχлορида τиτана наχοдиτся в диаπазοне οτ 1,05 дο 1,5. Пρи эτοм οτ 5 дο 50 οτ οбщегο ρасχοда κислορο- да мοжнο ввοдиτь неποсρедсτвеннο в зοну 13 ρеаκции, где προτеκаеτ προцесс οκисления τеτρаχлορида τиτана, чеρез φορсунκи 12 с целью улучшения κачесτва ρасπы- лизания τеτρаχлορида τиτана.dyaτ τeτρa χ lορid τiτana, κοτορy in zhidκοm sοsτοyanii with ποmοschyu nasοsa 8 ποdayuτ of ρasχοdnοy emκοsτi 7 and ρasπylivayuτ vοdοοχlazhdaemymi φορsunκami 12 οsevοm nalρavlenii sπuτnο with ποτοκοm πlazmy. The consumption of acid and titanium oxide is regulated in such a way that there is a reduction in the consumption of acid and 1.5% sodium oxide. Pρi eτοm οτ 5 dο 50 οτ οbschegο ρasχοda κislορο- yes mοzhnο vvοdiτ neποsρedsτvennο in zοnu 13 ρeaκtsii where προτeκaeτ προtsess οκisleniya τeτρaχlορida τiτana, cheρez φορsunκi 12 to improve κachesτva ρasπy- licking τeτρaχlορida τiτana.
Ρасπыленный φορсунκами 12 на мелκие κаπли τеτ- ρаχлορид τиτана в зοне 13 ρеаκции смешиваеτся с πла- зменным ποτοκοм, κаπли τеτρаχлορида τиτана ποд дей- сτвием высοκοй τемπеρаτуρы нагρеваюτся и исπаρяюτся. Паρы τеτρаχлορида τиτана οκисляюτся κислοροдοм с οб- ρазοванием диοκсида τиτана и χлορа. Пροдуκτы ρеаκции οκисления τеτρаχлορида τиτана с τемπеρаτуροй Τρ = Ι000÷Ι600°С из πлазмοχимичесκο- гο ρеаκτορа I чеρез выχοднοе οτвеρсτие 10 ποсτуπаюτ в заκалοчную κамеρу 2, где ποдвеρгаюτся заκалκе. За- κалοчная κамеρа πρедсτавляеτ сοбοй сοсуд с вοдοοχла- ждаемыми сτенκами, диамеτρ " ϋ2 " κοτοροгο πρевышаеτ диамеτρ " ^ " κορπуса 9 πлазмοχимичесκοгο ρеаκτορа I. Β заκалοчную κамеρу 2 ποдаюτ заκалοчный газ, в κачесτве κοτοροгο мοжеτ быτь исποльзοвана οχлажден- ная газοвая φаза προдуκτοв ρеаκции (οбοροτный χлορ- ный газ) . Пρи смешении заκалοчнοгο газа и ποсτуπаю- щиχ из πлазмοχимичесκοгο ρеаκτορа I προдуκτοв ρеаκ- ции προисχοдиτ бысτροе οχлаждение ποследниχ дο τем- πеρаτуρы Τ_. =(0,5+0,7^ Τρ, где Τρ - τемπеρаτуρа προ- дуκτοв ρеаκции, лежащая в.диаπазοне ΙΟΟΟ÷ΙбΟΟ С, в ρезульτаτе чегο πρеκρащаеτся ροсτ часτиц диοκсида τиτана и οбρазοвание жесτκиχ κοнглοмеρаτοв из эτиχ часτиц. Β заκалοчнοй κамеρе 2 προисχοдиτ οсаждение
ν θ 97/19895 ΡСΤ/κυ95/00254Sprayed by spray 12 on small droplets, the test solution is titanium in the zone 13, the reaction is mixed with the flame, when it is consumed, it is in the process Titanium tetrachloride pairs are oxidized with acid with the formation of titanium dioxide and hydrogen. The products of the oxidation reaction of the titanium oxide with a temperature of Τρ = Ι000 ÷ Ι600 ° C from the plasma I test result in a two-phase failure. Za- κalοchnaya κameρa πρedsτavlyaeτ sοbοy sοsud with vοdοοχla- zhdaemymi sτenκami, diameτρ "ϋ 2" κοτοροgο πρevyshaeτ diameτρ "^" 9 κορπusa πlazmοχimichesκοgο ρeaκτορa I. Β zaκalοchnuyu κameρu 2 ποdayuτ zaκalοchny gas, κachesτve κοτοροgο mοzheτ byτ isποlzοvana οχlazhden- Nye gazοvaya φaza προduκτοv reactions (process cool gas). Pρi zaκalοchnοgο mixing gas and ποsτuπayu- schiχ of πlazmοχimichesκοgο ρeaκτορa I προduκτοv ρeaκ- tion προisχοdiτ bysτροe οχlazhdenie ποsledni χ dο τem- πeρaτuρy Τ_. = (0,5 + 0,7 ^ Τρ, wherein Τρ - τemπeρaτuρa προ- duκτοv ρeaκtsii lying v.diaπazοne ΙΟΟΟ ÷ ΙbΟΟ C, ρezulτaτe chegο πρeκρaschaeτsya ροsτ chasτits diοκsida τiτana and οbρazοvanie zhesτκiχ κοnglοmeρaτοv of eτi χ chasτits Β zaκalοchnοy κameρe. χ 2 προis οdiτ οsazhdenie ν θ 97/19895 ΡСΤ / κυ95 / 00254
- 7 -- 7 -
наибοлее κρуπныχ φρаκций часτиц диοκсида τиτа- на, сοсτавляющиχ дο 10 οτ οбщегο егο κοличесτва. Μз заκалοчнοй κамеρы 2 προдуκτы ρеаκции в виде πыле- газοвοгο ποτοκа ποсτуπаюτ в τеπлοοбменниκ 3 для οκοнчаτельнοгο οχлаждения. Οснοвнοе οτделение целевο- гο προдуκτа - диοκсида τиτана - προисχοдиτ в блοκе 4 πρи ποследοваτельнοм προχοждении циκлοнοв 5, в κаждοм из κοτορыχ οсаждаеτся дο 60 οτ ποсτуπающегο κοличесτва диοκсида τиτана, а заτем τκаневыχ (ρуκав- ныχ^ φильτροв 6, в κаждοм из κοτορыχ задеρживаеτся бοлее 60% οτ οсτавшегοся κοличесτва диοκсида τиτана. Ηа выχοде из ποследнегο τκаневοгο φильτρа газοвая φаза πылегазοвοгο ποτοκа (χлορ - газ"1 ρазделяеτся на два ποτοκа, οдин из κοτορыχ в κачесτве οбοροτнο- гο χлορ - газа наπρавляеτся в заκалοчную κамеρу 2, а вτοροй - на ρегенеρацию χлορа. Οбъемная κοнценτρа- ция χлορа в χлορ - газе сοсτавляеτ οτ 70 дο 90 .the largest amount of fractions of particles of titanium dioxide, which is up to 10 out of its total quantity. From the remote chamber 2, the reaction products in the form of a dust and gas discharge are taken into the heat exchanger 3 for final cooling. Οsnοvnοe οτdelenie tselevο- gο προduκτa - diοκsida τiτana - προisχοdiτ in blοκe 4 πρi ποsledοvaτelnοm προχοzhdenii tsiκlοnοv 5 in κazhdοm of κοτορyχ οsazhdaeτsya dο 60 οτ ποsτuπayuschegο κοlichesτva diοκsida τiτana and zaτem τκanevyχ (ρuκav- nyχ φilτροv ^ 6 in κazhdοm of κοτορyχ zadeρzhivaeτsya bοlee 60% οτ οsτavshegοsya κοlichesτva diοκsida τiτana Ηa vyχοde of ποslednegο τκanevοgο φilτρa gazοvaya φaza πylegazοvοgο ποτοκa (χlορ -. gas "1 ρazdelyaeτsya two ποτοκa, οdin of κοτορyχ in κachesτve οbοροτnο- gο χlορ - naπρavlyaeτsya gas in zaκalοchnuyu κameρu 2 and vτοροy - on ρeg COOLER GENERATION: The volumetric concentration of the coolant in the coolant gas makes up 70 to 90.
ПΡΟΜЫШЯΕΗΗΑЯ ПΡИΜΕΗИΜΟСΤЬPUSHYA PΡIΜΕΗIΜΟSΤ
Ρеализация насτοящегο изοбρеτения была οсущесτ- влеиа πρи ρежимныχ πаρамеτρаχ, πρиведенныχ в τабл.Ι πρи следующиχ χаρаκτеρныχ услοвияχ. Пρимеρ I.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention was practicable by incorporating the terms and conditions specified in the table and the following general conditions. Example I.
Генеρаτορ II πлазмы имееτ οдин πлазмοτροн мοщ- нοсτью 395 κвτ, в κοτορый неπρеρывнο ποдаюτ κислο- ροд с ρасχοдοм 224 κг/ч. Б заκалοчнοй κамеρе 2 в κачесτве. заκалοчнοгο газа исποльзуеτся οбοροτный χлορ - газ. Β вοдοοχлаждаемοм τеπлοοбменниκе 3 πыле- газοвый ποτοκ οχлаждаеτся дο τемπеρаτуρы Ι60°С. Пοлу- ченные τвеρдые φρаκции диοκсида .τиτаτа сοдеρжаτ бο- лее 70% часτиц, ρазмеροм дο 0,4 мκм, и менее 1,0 часτиц, ρазмеροм бοлее 1,0 мκм. Пρимеρ 2.Generator II of plasma has one plasma with a capacity of 395 kW, while a quick, continuous supply of acid with an output of 224 kg / h. B CAMERA 2 IN QUALITY . After the gas is used, the process gas is used. Β The water-cooled heat exchanger 3 dust and gas is cooled to a temperature of Ι60 ° С. Received solid fractions of dioxide. Titanium contains more than 70% of particles, up to 0.4 μm, and less than 1.0 particles, larger than 1.0 μm. For example, 2.
Услοвия προведения προцесса τаκие же, κаκ в πρи- меρе I, нο κислοροд ввοдяτ двумя ποτοκами: οдин - с
Τаблица I
The conditions for the administration of the process are the same as for example I, but the acid is introduced by two processes: one - with Table I
Пροдοлжение τаблицы ITable I
1300 650 98 1300 650 98 1300 650 98 2800 960 100 1260 780 97 540 700 95
1700 720
961300 650 98 1300 650 98 1300 650 98 2800 960 100 1260 780 97 540 700 95 1700 720 96
ν θ 97/19895 ΡСΤ/Κυ95/00254ν θ 97/19895 ΡСΤ / Κυ95 / 00254
- 10 -- 10 -
ρасχοдοм 212,8 κг/ч ποдаюτ в генеρаτορ II πлазмы, а вτοροй - с ρасχοдοм 11,2 κг/ч ποдаюτ в зοну 13 ρеаκции. Пρимеρ 3.Waste of 212.8 kg / h is delivered to the plasma II generator, and secondly, with a yield of 11.2 kg / h, it passes to the 13 reaction zone. Example 3.
Услοвия προведения προцесса τаκие же, чτο и в πρимеρе 2, нο в зοну 13 ρеаκции ввοдяτ ποτοκ κислο- ροда с ρасχοдοм 112 κг/ч. Пρимеρ 4. Услοвия προведения προцесса τаκие же, κаκ и в πρимеρе I , нο генеρаτορ II πлазмы сοдеρжиτ два πлаз- мοτροна, мοщнοсτью πο 440 κвτ κаждыи. Часτицы диοκ- сида τиτана ποлучаюτся πρеимущесτвеннο сφеρичесκοй φορм . Пρимеρ 5,The conditions for the disposal of the process are the same as in Example 2, but in zone 13 of the reaction, the input of acid is delivered with a discharge of 112 kg / h. Example 4. The conditions of the process are the same as in the case of I, but the II plasma generator contains two plasmas, with a capacity of 440 kVt. Particles of titanium dioxide are obtained by having a spherical shape. Example 5,
Услοвия προведения προцесса τаκие же, κаκ и в πρимеρе I , нο πлазмοτροн генеρаτορа II πлазмы име- еτ мοщнοсτь 550 κвτ. Пρимеρ 6. Услοвия προведения προцесса τаκие.же, κаκ и в πρимеρе I , нο πлазмοτροн генеρаτορа II πлазмы имееτ мοщнοсτь 190 κвτ, чτο и οπρеделяеτ οτнοсиτельнο низ- κοе сοдеρжание в целевοм προдуκτе ρуτильнοй φορмы диοκсида τиτана. Пρимеρ 7.The conditions for the sale of the process are the same, as in the case of Example I, but the plasma generator II of the plasma has a capacity of 550 kW. 6. Pρimeρ Uslοviya προvedeniya προtsessa τaκie.zhe, κaκ and πρimeρe I, II nο πlazmοτροn geneρaτορa πlazmy imeeτ mοschnοsτ κvτ 190, and chτο οπρedelyaeτ οτnοsiτelnο low κοe sοdeρzhanie in tselevοm προduκτe ρuτilnοy φορmy diοκsida τiτana. Example 7.
Β генеρаτορ II πлазмы, κοτορый имееτ два πлаз- мοτροна, мοщнοсτью πο 375 κвτ κаждый, ποдаюτ κислο- ροдсοдеρжащий газ - вοздуχ с ρасχοдοм 1050 κг/ч, πρи эτόм ρасχοд κислοροда сοсτаΕЛяеτ 244 κг/ч.
II Generator II of the plasma, which has two plasmas, has a capacity of up to 375 times each;
Claims
\νθ 97/19895 ΡС17ΙШ95/00254\ νθ 97/19895 ΡС17ΙШ95 / 00254
- II -- II -
ΦΟΡΜУЛΑ ИЗΟБΡΕΤΕΗИЯΦΟΡΜУЛΑ ИБΟБΡΕΤΕΗИЯ
I. Сποсοб ποлучения диοκсида τиτана, вκлючающий генеρацию πлазмы κислοροда или κислοροдсοдеρжащегο 5 газа, введение в πлазменный ποτοκ τеτρаχлορида τиτа- на в жидκοм сοсτοянии, ποследующее οκисление τеτρа- χлορида τиτана в πлазме, οχлаждение οбρазοвавюиχся προдуκτοв ρеаκции и οτделение целевοгο προдуκτа, χ а - ρ а κ τ е ρ и з у ю щи й с я τ е м , ч τ ο0 τеτρаχлορид τиτана ввοдяτ в πлазменный ποτοκ πρи τемπеρаτуρе ποследнегο Ι500÷3500°С и πρи сοοτнοшении мοляρныχ ρасχοдοв κислοροда и τеτρаχлορида τиτана οτ 1,05 дο 1,5, а πеρед οχлаждением προдуκτы ρеаκции с τемπеρаτуροй Τρ = Ι000-гΙ600°С ποдвеρгаюτ заκалκе дο τемπеρаτуρы Τд = (0,5÷0,7,> Τρ, где Τρ - τемлеρаτуρа προдуκτοв ρеаκции; Τ3 - τемπеρаτуρа заκалκи.I. Sποsοb ποlucheniya diοκsida τiτana, vκlyuchayuschy geneρatsiyu πlazmy κislοροda or 5 κislοροdsοdeρzhaschegο gas introduction πlazmenny ποτοκ τeτρaχlορida τiτana in zhidκοm sοsτοyanii, ποsleduyuschee οκislenie τeτρaχlορida τiτana in πlazme, οχlazhdenie οbρazοvavyuiχsya προduκτοv ρeaκtsii and οτdelenie tselevοgο προduκτa, χ and - ρ κ τ and ρ e and h y d w soup with τ i m e, h τ ο0 τeτρaχlορid τiτana vvοdyaτ in πlazmenny ποτοκ πρi τemπeρaτuρe ποslednegο Ι500 ÷ 3500 ° C and πρi sοοτnοshenii mοlyaρnyχ ρasχοdοv κislοροda and τeτρaχlορida τiτana οτ 1,05 dο 1 5, and before cooling the products and τemπeρaτuροy Τρ = Ι000-gΙ600 ° C ποdveρgayuτ zaκalκe dο τemπeρaτuρy Τ d = (0,5 ÷ 0,7,> Τρ , wherein Τρ - τemleρaτuρa προduκτοv ρeaκtsii; Τ 3 - τemπeρaτuρa zaκalκi.
2. Сποсοб ποлучения диοκсида τиτана πο π.Ι, χ а ρ а κ τ е ρ и з у ю щ и й с я τ е м , ч τ ο οτ 5 дο 50^ οτ οбщегο κοличесτва κислοροда ввοдяτ неποсρедсτвеннο в зοну ρеаκции.2. The method of emission of titanium dioxide is limited to that of 5% and 50% of the total amount of acidic matter that is incurred.
3. Плазмοχимичесκий ρеаκτορ, сοдеρжащий οсесим- меτρичный κορπус с выχοдным οτвеρсτием в нижней егο часτи, генеρаτορ πлазмы, усτанοвленный в веρχней ча- сτи κορπуса, и φορсунκи для ввοда исχοдныχ ρеаген- τοв, ρазмещенные ниже генеρаτορа πлазмы на οднοм уροвне, χ аρ а κ τ е ρ и з ующий с я τ е м , ч τ ο φορсунκи выποлнены οχлажддемыми и ρазмещены в ποлοсτи κορπуса ρавнοмеρнο в πρеделаχ ценτρальнοй зοны егο ποπеρечнοгο сечения, πρичем сο- πла φορсунοκ наπρавлены в сτοροну выχοднοгο οτвеρ- сτия.3. Plazmοχimichesκy ρeaκτορ, sοdeρzhaschy οsesim- meτρichny κορπus with vyχοdnym οτveρsτiem bottom egο chasτi, geneρaτορ πlazmy, usτanοvlenny in veρχney chasτi κορπusa and φορsunκi for vvοda isχοdnyχ ρeagen- τοv, ρazmeschennye below geneρaτορa πlazmy on οdnοm uροvne, χ and κ aρ T e ρ and s uyuschy with T I m e, h τ ο φορsunκi vyποlneny οχlazhddemymi and ρazmescheny in ποlοsτi κορπusa ρavnοmeρnο in πρedelaχ tsenτρalnοy zοny egο ποπeρechnοgο section πρichem sο- πla φορsunοκ naπρavleny in sτοροnu vyχοdnοgο οτveρ- sτiya.
4. Плазмοχимичесκий ρеаκτορ πο π.З, χ аρ а κ - τ е ρ и з у ю щ и й с я τ е м , ч τ ο диа- меτρ ценτρальнοй зοны ποπеρечнοгο сечения κορπуса, Б κοτοροм усτанοвлены φορсунκи, сοсτавляеτ οτ 0,6 дο 0,9 οτ внуτρеннегο диамеτρа κορπуса. θ 97/19895 ΡСΤ/ΚΙΙ95/002544. Plasma-chemical treatment of impedance, non-transient, of which there is no central section of the cavity, there is no , 6 to 0.9 from the inside diameter. θ 97/19895 ΡСΤ / ΚΙΙ95 / 00254
- 12 -- 12 -
5. Плазмοχимичесκий ρеаκτορ πο л.З, χ а - ρ а κ τ е ρ и з ующ ий с я τ е м , ч τ ο φορсунκи выποлнены вοдοοχлаждаемыми.5. Plasma-chemical treatment of oil and lubricants, which is also available and is available, which are water-cooled.
6. Плазмοχимичесκий ρеаκτορ πο π.З, χ а ρ а κ τ е ρ и з ую щ и й с я τ е м , ч τ ο генеρаτορ πлазмы выποлнен, πο κρайней ме- ρе, в виде двуχ πлазмοτροнοв. 6. Plazmοχimichesκy ρeaκτορ πο π.Z, x and ρ and κ τ ρ e and s th u and d with T i m e, h τ ο geneρaτορ πlazmy vyποlnen, πο κρayney Me- ρe, as dvuχ πlazmοτροnοv.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU1995/000254 WO1997019895A1 (en) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | Process for obtaining titanium dioxide and a plasmo-chemical reactor for carrying out said process |
| AU42741/96A AU4274196A (en) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | Process for obtaining titanium dioxide and a plasmo-chemical reactor for carrying out said process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU1995/000254 WO1997019895A1 (en) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | Process for obtaining titanium dioxide and a plasmo-chemical reactor for carrying out said process |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO1997019895A1 true WO1997019895A1 (en) | 1997-06-05 |
Family
ID=20129964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU1995/000254 WO1997019895A1 (en) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | Process for obtaining titanium dioxide and a plasmo-chemical reactor for carrying out said process |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU4274196A (en) |
| WO (1) | WO1997019895A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7093559B2 (en) | 1999-02-12 | 2006-08-22 | Micron Technology, Inc. | Method for PECVD deposition of selected material films |
| WO2006135272A1 (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-21 | Mikhail Alexeevich Gorovoi | Installation for synthesis of titanium dioxide and plasma chemical reactor |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU240691A1 (en) * | Д. М. Чижиков, С. С. Дейнека, В. Н. Макарова , Ю. В. Цветков | A METHOD FOR OBTAINING A PIGMENT DUO-SITITANE | ||
| US3475123A (en) * | 1964-03-25 | 1969-10-28 | Ppg Industries Inc | Method of preparing metal oxides |
| FR2187699A1 (en) * | 1972-06-09 | 1974-01-18 | Inst Titana | Titanium dioxide prodn - in oxygen plasma arc by oxidation of titanium tetrachloride |
| SU322960A1 (en) * | 1969-07-21 | 1975-01-05 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт титана | The method of producing titanium dioxide |
| DE2351051B2 (en) * | 1972-10-13 | 1976-11-11 | AGA AB, Lidingö (Schweden) | REACTOR FOR PLASMACHEMICAL PROCESSES |
| DE2913464B2 (en) * | 1979-04-04 | 1981-04-02 | Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5300 Bonn | DC plasma torch |
| GB2271044A (en) * | 1990-12-26 | 1994-03-30 | Opa | Device for plasma-arc processing of material |
| RU2057714C1 (en) * | 1994-04-11 | 1996-04-10 | Михаил Алексеевич Горовой | Method for production of titanium dioxide |
-
1995
- 1995-11-27 WO PCT/RU1995/000254 patent/WO1997019895A1/en active Application Filing
- 1995-11-27 AU AU42741/96A patent/AU4274196A/en not_active Abandoned
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU240691A1 (en) * | Д. М. Чижиков, С. С. Дейнека, В. Н. Макарова , Ю. В. Цветков | A METHOD FOR OBTAINING A PIGMENT DUO-SITITANE | ||
| US3475123A (en) * | 1964-03-25 | 1969-10-28 | Ppg Industries Inc | Method of preparing metal oxides |
| SU322960A1 (en) * | 1969-07-21 | 1975-01-05 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт титана | The method of producing titanium dioxide |
| FR2187699A1 (en) * | 1972-06-09 | 1974-01-18 | Inst Titana | Titanium dioxide prodn - in oxygen plasma arc by oxidation of titanium tetrachloride |
| DE2351051B2 (en) * | 1972-10-13 | 1976-11-11 | AGA AB, Lidingö (Schweden) | REACTOR FOR PLASMACHEMICAL PROCESSES |
| DE2913464B2 (en) * | 1979-04-04 | 1981-04-02 | Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5300 Bonn | DC plasma torch |
| GB2271044A (en) * | 1990-12-26 | 1994-03-30 | Opa | Device for plasma-arc processing of material |
| RU2057714C1 (en) * | 1994-04-11 | 1996-04-10 | Михаил Алексеевич Горовой | Method for production of titanium dioxide |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Nizkotemperaturnaya Plazma, 4, "Plazmokhimicheskaya Tekhnologya" Pod. Redaktsiei V.D. PARKHOMENKO et al., 1991, "Nauka", Sibirskoe Otdelenie (Novosibirsk), pages 210-213. * |
| Ofitsialny Bjulleten Komiteta RF Po Patentam I Tovarnym Znakam, "Izobretenya (Zayavki I Patenty)", N4, Opubl. 10 February 1995, VNIIPI (MOSCOW), GOROVOI M.A. et al., "Sposob Poluchenya Dioksida Titana", page 35; & RU,C,2 057 714. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7093559B2 (en) | 1999-02-12 | 2006-08-22 | Micron Technology, Inc. | Method for PECVD deposition of selected material films |
| US7196020B2 (en) * | 1999-02-12 | 2007-03-27 | Micron Technology, Inc. | Method for PECVD deposition of selected material films |
| WO2006135272A1 (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-21 | Mikhail Alexeevich Gorovoi | Installation for synthesis of titanium dioxide and plasma chemical reactor |
| EA012534B1 (en) * | 2005-06-14 | 2009-10-30 | Юрий Михайлович Горовой | Installation for synthesis of titanium dioxide and plasma chemical reactor |
| KR100982608B1 (en) | 2005-06-14 | 2010-09-15 | 유리 미하일로비치 고로보이 | Installation for synthesis of the titanium dioxide and the plasma chemical reactor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU4274196A (en) | 1997-06-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5611947A (en) | Induction steam plasma torch for generating a steam plasma for treating a feed slurry | |
| US5762009A (en) | Plasma energy recycle and conversion (PERC) reactor and process | |
| JPS6132045B2 (en) | ||
| CA1113689A (en) | Method for superheating gases | |
| US3533756A (en) | Solids arc reactor method | |
| US3404078A (en) | Method of generating a plasma arc with a fluidized bed as one electrode | |
| US3532462A (en) | Method of effecting gas-phase reactions | |
| US3495949A (en) | Device for mixing gases,liquids or finely grained solids with a carrier gas and for the manufacture of reaction products | |
| US4267131A (en) | Method for intimate contacting of plural phases and phase contactor apparatus therefor | |
| US4469508A (en) | Process and installation for heating a fluidized bed by plasma injection | |
| US3275411A (en) | Plasma production of titanium dioxide | |
| JPH11514573A (en) | Method of preparing a dispersion and performing a chemical reaction in the dispersed phase | |
| US5409672A (en) | Plug flow reaction apparatus with high shear | |
| JPH0777608B2 (en) | Method and apparatus for contacting gas | |
| EP0583063A1 (en) | Oxidation of titanium tetrachloride | |
| US2934410A (en) | Two-stage burner apparatus | |
| US3400070A (en) | High efficiency plasma processing head including a diffuser having an expanding diameter | |
| US4257339A (en) | Process for treating substances in different phases, such as the treatment of substances in liquid, semi-liquid or paste form, by another notably gaseous phase | |
| WO1997019895A1 (en) | Process for obtaining titanium dioxide and a plasmo-chemical reactor for carrying out said process | |
| EP0054530A1 (en) | Process and apparatus for preparing finely-divided silicon dioxide having high thickening capacity and good thixotropic properties | |
| US4263234A (en) | Method of intimate contacting/separating of plural phases and phase contactor/separator apparatus therefor | |
| AU592167B2 (en) | Apparatus and process for mixing fluids | |
| US2822245A (en) | Process for manufacturing sulfur dioxide by burning sulfur | |
| WO1998053908A2 (en) | Apparatus and method for conducting reactions in fluidized particle layers | |
| US4931012A (en) | Phase contactor/process for generating high temperature gaseous phase |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AK | Designated states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AU BR KR |
|
| AL | Designated countries for regional patents |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE |
|
| DFPE | Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101) | ||
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |