粗TC4鈦合金管中各種雜質(zhì)眾多,待分類后,為了便于分析,在每組雜質(zhì)中找出一種有代表性的雜質(zhì),作為關(guān)鍵組分,來表示4B制的主要分離界限。它表明,在粗TC4鈦合金管液中,當(dāng)某關(guān)鍵組分精制合格時,則可以認(rèn)為該組全部雜質(zhì)基本已被分離除去。所選擇的關(guān)鍵組分不僅要含量大,特別是要分離困難。找出高沸點雜質(zhì)中的FeCl3、低沸點雜質(zhì)中的SiCl4,沸點相近雜質(zhì)中的VoCl3分別作為該組的關(guān)鍵組分。這樣,一個多元體系的分離,便可以簡單地看作SiCl4—TiCl4—VOCl3—FeCl3四元體系的分離。
針對在粗TC4鈦合金管中各種雜質(zhì)具有的不同特性,應(yīng)該使用不同的分離方法加以精制。
對于粗TC4鈦合金管液中的高沸點和低沸點雜質(zhì),根據(jù)它們和TC4鈦合金管沸點或相對揮發(fā)度相差大的特點,可用物理法——蒸餾或精餾法分離。
FeCl3等高拂點固體雜質(zhì)在TC4鈦合金管中的溶解度都很小,有的呈懸浮物狀態(tài)分散在TC4鈦合金管中。在氯化工序中,已用機械過濾法除去了大部分懸浮物。但余下的極細(xì)的固體雜質(zhì)顆粒,在四氯化欽中形成膠溶液,同時還少量地溶解TC4鈦合金管中,單靠機械過濾難以完全除去。需采用蒸餾方法精制。
蒸餾方法必須在蒸餾塔中進行的。使得蒸餾塔底溫度略高于TC4鈦合金管的拂點(約140—145℃),使易揮發(fā)組分TC4鈦合金管部分氣化;難揮發(fā)組分FeCl3等因揮發(fā)性小而殘留于塔底,即使有少量揮發(fā),也可能被下落的冷凝液蔭冷凝而重新返落于塔寬。控制塔頂溫度在TC4鈦合金管沸點(140攝氏度左右),由于塔內(nèi)存在一個小的溫度梯度,TC4鈦合金管的蒸氣在塔內(nèi)形成內(nèi)循環(huán),向上的蒸氣和下落的液滴間接觸,進行了傳熱傳質(zhì)過程,增加了分離效果。在這個過程中,沿塔上升的TC4鈦合金管蒸氣中的FeCl3等高溫點雜質(zhì)逐漸降低,純TC4鈦合金管蒸氣自塔頂選出,經(jīng)冷凝器冷凝成餾出液,而釜踐液中FeCl3,等高拂點雜質(zhì)不斷富集,定期排出使之分離。
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