熔融氯化镁热解装置设计与研究

摘要

目前,中国大部分海绵钛生产企业采用外购TiCl4原料通过镁热还原法来生产海绵钛,但对该过程的副产物熔融氯化镁没有综合利用,氯化镁保存难度较大,从而造成资源、能源的浪费以及环境污染诸多问题。基于以上背景,我们提出以钛冶炼过程中蒸馏工序段熔融氯化镁为原料,在通氧条件下,熔融态氯化镁直接热解,得到产物氧化镁和氯气,氧化镁既可直接利用,也可用于分解制取镁,而氯气则可进入沸腾氯化工艺,从而实现钛生产过程中的镁氯循环以及副产物的综合利用。通过对反应热力学、热化学的计算以及实验模拟来确定气相反应的主反应器文丘里管的尺寸。文丘里管的尺寸设计为:收缩段长度为136 mm,扩压段长度为343 mm,喉口段长度为32 mm。喉口处引射口直径为25 mm。入口圆筒段长为100 mm,出口圆筒段的长度为30 mm。材质选用镍基合金高温材料MA956。