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titanio processo Kroll

titanium Kroll process

Filiera Ti spugnoso: clorurazione rutilo a TiCl4 + riduzione Mg in vuoto. Aerospace + medical; lotti batch (settimane di ciclo per reattore).

IRI
chem:titaniumKrollPipeline
Unit Operation
4
Operazioni chimiche
2 (con reazione)
Operazioni fisiche
2
CO₂eq cumulato
23.80 kg/kg
Produzione globale
0.25 Mt/anno
Impatto CO₂ globale
6 Mt CO₂/anno
Sezioni: diagramma unit operation reazioni ruoli sostanze condizioni energia supply chain SPARQL

Diagramma di flusso

flowchart LR rutileChlorination["clorurazione rutilo"] ticl4Distillation["distillazione TiCl4"] krollReduction["riduzione Kroll"] tiSpongeLeach["lavaggio MgCl2 + frantumazione spugna Ti"] rutileChlorination --> ticl4Distillation ticl4Distillation --> krollReduction krollReduction --> tiSpongeLeach in_rutile(["rutilo"]):::input in_rutile --> rutileChlorination in_chlorine(["cloro"]):::input in_chlorine --> rutileChlorination in_coke(["coke"]):::input in_coke --> rutileChlorination out_titaniumTetrachlorideCrude(["TiCl4 grezzo (pre-distillazione)"]):::output rutileChlorination --> out_titaniumTetrachlorideCrude in_titaniumTetrachlorideCrude(["TiCl4 grezzo (pre-distillazione)"]):::input in_titaniumTetrachlorideCrude --> ticl4Distillation out_titaniumTetrachloride(["tetracloruro di titanio"]):::output ticl4Distillation --> out_titaniumTetrachloride in_titaniumTetrachloride(["tetracloruro di titanio"]):::input in_titaniumTetrachloride --> krollReduction in_magnesium(["magnesio metallico"]):::input in_magnesium --> krollReduction out_titaniumCrude(["titanio spugnoso grezzo (pre-lavaggio MgCl2)"]):::output krollReduction --> out_titaniumCrude in_titaniumCrude(["titanio spugnoso grezzo (pre-lavaggio MgCl2)"]):::input in_titaniumCrude --> tiSpongeLeach out_titanium(["titanio spugnoso"]):::output tiSpongeLeach --> out_titanium classDef input fill:#e8f4ff,stroke:#06c classDef output fill:#e8ffe8,stroke:#0a7

Unit Operation

🧪 = ha reazione bilanciata · ⚙️ = solo fisica

OperazioneConsumaProduceCatalizzatoreEquipmentCO₂eqResa
🧪 clorurazione rutilo rutilo, cloro, cokeTiCl4 grezzo (pre-distillazione) reattore di clorurazione a letto fluido 3.5
⚙️ distillazione TiCl4 TiCl4 grezzo (pre-distillazione)tetracloruro di titanio colonna di distillazione 0.8
🧪 riduzione Kroll tetracloruro di titanio, magnesio metallicotitanio spugnoso grezzo (pre-lavaggio MgCl2) reattore di riduzione Kroll 18.0
⚙️ lavaggio MgCl2 + frantumazione spugna Ti titanio spugnoso grezzo (pre-lavaggio MgCl2)titanio spugnoso vasca di lisciviazione 1.5

Reazioni chimiche bilanciate

OperazioneEquazione bilanciataΔH
clorurazione rutilo TiO2 + 2 Cl2 + 2 C -> TiCl4 + 2 CO -50.0 kJ/mol
riduzione Kroll TiCl4 + 2 Mg -> Ti + 2 MgCl2 -490.0 kJ/mol

Ruolo delle sostanze in questa filiera

🟦 materia prima (4)
🟩 prodotto finale (1)
🟨 sottoprodotto (2)
▫️ intermedio (1)

Condizioni operative

OperazioneTemperaturaPressioneAtmosfera
clorurazione rutilo 800–1000 °C1.0–2.0 atmCl2
distillazione TiCl4 135–160 °Catminert
riduzione Kroll 800–900 °CatmAr
lavaggio MgCl2 + frantumazione spugna Ti 60–90 °Catmair

Input energetici

OperazioneFormaEnergia specifica
clorurazione rutilo thermal5.5 MJ/kg
riduzione Kroll thermal25.0 MJ/kg

Supply chain inter-filiera

⬅ Materie prime/intermedi forniti da altre filiere

➡ Prodotti/sottoprodotti consumati da altre filiere

Esplora con SPARQL

Query di esempio sui ruoli delle sostanze in questa filiera:

PREFIX chem: <https://ontology.siletto.it/chem-pipeline#>
SELECT ?role ?substance WHERE {
  ?substance chem:playsRole ?ra .
  ?ra chem:role ?role ; chem:inPipeline chem:titaniumKrollPipeline .
} ORDER BY ?role

Vedi altri esempi SPARQL.


Dereferenziabile: chem:titaniumKrollPipeline · ontologia completa · TTL sorgente