Проект прокалочной печи для получения TiO2 из гидратированного диоксида титана TiO2·2Н2О

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический университет»

Инженерная школа ядерных технологий

Отделение ядерно-топливного цикла

Направление, специальность 18.05.02 – Химическая технология материалов современной энергетики

Курсовой проект по ПАХТ

«Проект прокалочной печи для получения TiO2 из гидратированного диоксида титана TiO2·2Н2О»

Студент гр.0461                        _________________        Рыбаченко А.Ю.

                                        _________________

Руководитель                        _________________        Кантаев А.С.

                                        _________________

Томск – 2018

Содержание

Введение        3

1 Аналитический обзор рассматриваемого процесса        4

1.1 Теория процесса        4

1.2 Краткий обзор существующих методов производства        7

1.2.3 Барабанная печь        7

1.2.2 Шнековые печи        9

1.2.3 Шахтная печь        10

2 Технологическая часть        12

2.1 Технологическая схема        13

2.2 Материальный баланс        15

2.3. Тепловой баланс        19

2.3 Аппаратурный расчет        26

2.4 Механический расчет        27

2.5 Гидравлический расчет        32

Заключение        35

Список использованных источников        36

[pic 1]

Введение

Чистый диоксид титана представляет собой бесцветные твердые кристаллы, которые желтеют при нагревании, но после процесса охлаждения вновь теряют цвет. TiO2 – это нелетучее вещество, при нормальных условиях нерастворимое в кислотах, щелочах и растворах. Диоксид титана имеет достаточно высокую реакционную устойчивость к различным химическим соединениям, в том числе и к токсичным, которые содержатся в атмосфере. Из-за своей инертности TiO2 считается неядовитым и очень безопасным веществом.

Сферы применения диоксида титана настолько разнообразны, что он является практически универсальным веществом, спрос которого с каждым годом растет. TiO2 используется в качестве отбеливателя, применяется производстве стекла и керамики, в косметической, пищевой и фармацевтической промышленности. Несмотря на отсутствие цвета TiO2 при хорошем очищении является чрезвычайно эффективным белым пигментом, который широко используется в производствах пластмасс, резинотехнических изделий, а также в лакокрасочной и целлюлозно-бумажной промышленности.

В последнее время диоксид титана применяется в виде микрочастиц в нанотехнологии [1].

Наиболее распатроненными способами получения диоксида титана являются хлорный и сульфатный методы. На производствах пользуются сульфатным методом – это длительная цепь последовательных операций, заключающаяся в обработке ильменитовой руды концентрированной серной кислотой.

Данная курсовая работа посвящена разработке прокалочной печи для получения TiO2 из гидратированного диоксида титана TiO2·2Н2О. Для термообработки гидратов диоксида титана в производстве используют вращающиеся барабанные печи, благодаря которым испаряется вода и гидраты переходят в форму диоксида титана.