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).
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
| Operazione | Consuma | Produce | Catalizzatore | Equipment | CO₂eq | Resa |
| 🧪 clorurazione rutilo |
rutilo, cloro, coke | TiCl4 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 metallico | titanio 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
| Operazione | Equazione bilanciata | ΔH |
| 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
Condizioni operative
| Operazione | Temperatura | Pressione | Atmosfera |
| clorurazione rutilo |
800–1000 °C | 1.0–2.0 atm | Cl2 |
| distillazione TiCl4 |
135–160 °C | atm | inert |
| riduzione Kroll |
800–900 °C | atm | Ar |
| lavaggio MgCl2 + frantumazione spugna Ti |
60–90 °C | atm | air |
Input energetici
| Operazione | Forma | Energia specifica |
| clorurazione rutilo |
thermal | 5.5 MJ/kg |
| riduzione Kroll |
thermal | 25.0 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