增大蒸馏表面积对改善海绵钛蒸馏效率的影响研究

蒸馏工序是分离海绵钛和氯化镁的关键工序,蒸馏效率会影响产品罐中残留氯化镁以及过剩镁的去除,直接决定产品质量。另一方面蒸馏效率低会延长占炉周期,增加蒸馏电耗,影响生产效率。传统蒸馏工艺改善研究主要集中在控制蒸馏温度、延长蒸馏时间等方面,但对于提升蒸馏表面积的研究较少。通过还原前在反应器内插入钛棒增大海绵钛中部的蒸馏表面积,可在同等蒸馏物浓度和蒸馏温度的条件下达到提高海绵钛蒸馏效率的目的。研究表明,在保证氯化镁完全蒸馏的前提下,增大蒸馏表面积可明显提高海绵钛蒸馏效率,蒸馏时间由120 h降至105 h,降低蒸馏电耗,节约生产成本。

新型TiCl_4/MgCl_2高效聚丙烯催化剂的制备及其结构表征

在卤代烷溶剂中,用镁粉与醇反应制备了可溶性含镁配合物溶液,再从溶剂中析出溶质作为合成催化剂的载体,以TiCl4为活性化合物,制备了新型TiCl4/MgCl2高效聚丙烯催化剂。采用元素分析、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、BET法对载体和催化剂的组成、晶体结构及形貌特征进行了分析表征。表征结果显示,载体的化学结构为ClMg(RO)·ROH;在载钛过程中发生烷氧基镁向氯化镁结构转变,催化剂的晶体结构呈现氯化镁晶体结构的特征。

球形Ziegler-Natta催化剂制备过程与机理研究

将球形Ziegler-Natta催化剂的制备过程划分为活性MgCl2的生成、内给电子体的负载和TiCl4高温处理3个主要阶段,对每阶段完成后得到的球形固体物的组成进行了分析,并采用XPS和XRD技术对试样进行了表征。实验结果表明,Ti中心在活性MgCl2生成的同时就负载到了MgCl2的不饱和晶面上,给电子体邻苯二甲酸二正丁酯负载到MgCl2载体上后,通过与MgCl2的结合影响Ti在催化剂中的含量和分布。构成球形MgCl2负载Ziegler-Natta催化剂制备过程的3个主要阶段可依次顺序进行,又可交叉叠加进行,但最终制得的球形催化剂的性能基本一致。

助催化剂对TiCl_4/MgCl_2催化丙烯高温聚合的影响

研究了助催化剂种类(三甲基铝、三异丁基铝、三正己基铝、三乙基铝和甲基铝氧烷)及其含量对无内、外给电子体的TiCl4/MgCl2催化剂催化丙烯高温(100℃)聚合性能的影响,并用结晶分级分析、示差扫描量热和凝胶渗透色谱等方法分析了所得聚丙烯的结晶熔融行为和微观结构。实验结果表明,聚合温度从70℃升至100℃时,TiCl4/MgCl2催化剂的定向能力基本不变;100℃聚合时,以烷基化能力较弱的三异丁基铝为助催化剂时TiCl4/MgCl2催化剂的活性最高,而采用烷基化能力最强的三甲基铝为助催化剂时TiCl4/MgCl2催化剂的活性最低;100℃聚合时,助催化剂的种类对TiCl4/MgCl2催化剂的定向能力影响很小。

用高效SiO_2载体催化剂进行乙烯气相聚合

使用球形ＳｉＯ２负载ＭｇＣｌ２－ＴｉＣｌ４高活性催化剂进行乙烯气相聚合，考察了催化剂制备条件和添加剂对催化剂的组成、催化活性以及聚合表观动力学的影响．结果表明，ＳｉＯ２热处理温度和所用的醇对Ｍｇ和Ｔｉ的负载量及乙烯聚合活性有明显的影响．催化剂制备中添加Ｌｅｗｉｓ酸ＳｉＣｌ４或ＡｌＥｔ２Ｃｌ能大幅度提高催化剂的活性，其中以ＳｉＣｌ４的效果最为明显．随着ＳｉＣｌ４用量的增加，乙烯气相聚合的活性显著提高。

硝化和氨化线型聚苯乙烯的合成

通过乳液聚合制备粉末状聚苯乙烯(PS),以浓HNO_3和浓H_2SO_4的混合酸为硝化试剂对PS进行硝化,制备了聚对硝基苯乙烯(PPNS),再以SnCl_2HCl为还原剂将PPNS还原为聚对氨基苯乙烯(PPAS)。利用傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪和差示扫描量热仪研究了聚合物的结构和性能,考察了温度、时间和酸配比对硝化反应的影响。结果表明:PS的苯环上引入了硝基,且PPNS被还原为PPAS;PPNS和PPAS均分两阶段热分解;PS,PPNS,PPAS失重50%的温度分别为400,346,322℃,说明三者热稳定性依次降低。PPNS的玻璃化转变温度(T_g)随硝化率的增加而升高。合成的PPAS也具有较高T_g。升高温度、延长时间以及增加混合酸中硫酸的体积,硝化率均提高。

氯化镁处理方式对负载钛催化剂催化活性的影响

采用研磨方式制备了氯化镁负载钛催化剂,比较了氯化镁处理方式及球磨方式和球磨时间对催化活性的影响。结果表明,氯化镁结晶水的存在降低了催化剂活性,在制备过程中应避免氯化镁潮解形成结晶水。高温及使用异丁基铝预处理氯化镁均不利于提高催化活性,振动球磨较滚动球磨有利于提高催化活性,高活性催化剂的制备时间应大于15h。

聚合氯化铝镁钛的制备及结构表征

为提高铝基复合混凝剂的混凝效果,以Al Cl_3、Mg Cl_2、Ti Cl_4为原料,通过共聚反应制备出无机复合高分子混凝剂PCAMT(聚合氯化铝镁钛),并探究其混凝机理.采用Ferron(高铁试剂)逐时络合比色法、红外光谱、X-射线衍射谱图、扫描电镜与能谱分析(SEM-EDS)、Zeta电位对产物的Al形态、结构形貌、组成及混凝机理进行分析.结果表明:(1)采用单因素试验法获得最佳合成条件,即反应温度为60℃,MgAl(摩尔比,下同)为0.5,TiAl(摩尔比,下同)为0.5,OH(Al+Mg+Ti)(摩尔比,下同)为0.6.(2)形态分析表明,反应温度、MgAl、TiAl,OH(Al+Mg+Ti)对Al的形态分布均存在影响.随着反应温度的升高,n(Ala)(Ala在Al的水解聚合形态中所占摩尔分数,下同)先减后增,n(Alb)(Alb在Al的水解聚合形态中所占摩尔分数,下同)先增后减,n(Alc)(Alc在Al的水解聚合形态中所占摩尔分数,下同)逐渐减小;随着MgAl的增大,n(Ala)先减后增,n(Alb)、n(Alc)为先增后减的趋势;随着TiAl的增大,n(Ala)逐渐增加,n(Alb)逐渐减少,n(Alc)先增后减;随着OH(Al+Mg+Ti)的增大,n(Ala)逐渐减少,n(Alb)、n(Alc)逐渐增加.(3)通过红外光谱、X-射线衍射,确定了PCAMT的结构组成,表明PCAMT是一种—OH桥联的铝镁钛复杂无定型聚合物,含有Al—OH—Mg与Ti—O—Ti新基团以及形成了Mg_(1.5)Ti_(1.25)O_4、Mg_(1.2)Ti_(1.8)O_5、Al_3Ti_5O_2等共聚物.(4)扫描电镜与能谱结果表明,PCAMT呈紧凑的空间立体网状形貌结构,利于发挥吸附架桥、网捕卷扫作用.(5)由PCAMT投加量对Zeta电位的影响分析可知,低投药量的混凝过程中起主导作用的是电中和作用,高投药量PCAMT处理原水的混凝机制以吸附架桥和网捕卷扫作用为主.研究显示,Al Cl_3、Mg Cl_2和Ti Cl_4通过共聚反应,可生成具有更高聚合度的无定型共聚物PCAMT,利于电中和、吸附架桥和网捕卷扫,具有较好的混凝效果.

由Mg（nBu）_2制备的载体及催化剂的组成、结构与性能的研究

详细讨论了载体ＳＮ，ＳＭ，ＳＤ和ＳＰ（它们分别代表在制备载体时，不加酯，加单酯，加双酯与加ＰＯＣｌ３所生成的载体）以及与其相对应的催化剂ＣＮ，ＣＭ，ＣＤ，和ＣＰ的组成、结构与性能的关系．确定了邻苯二甲酸二正了酯与Ｍｇ（ｎＢｕ）２的反应机理．ＩＲ研究表明（３）式中化合物（Ⅱ）和（Ⅲ）大部分能与ＳＤ载体的ＭｇＣｌ２配位生成络合物，而化合物（Ⅱ）和（Ⅲ）只以游离和物理吸附形式存在于ＳＰ载体的ＭｇＣｌ２之中．ＸＲＤ谱图表明，ＳＤ载体是无定形ＭｇＣｌ２载体ＳＮ和ＳＭ的比表面积远大于载体ＳＤ和ＳＰ，但经ＴｉＣｌ４处理后后者的比表面积大幅度增加．由ＸＲＤ谱图看出，无定形ＭｇＣｌ２载体，经ＴｉＣｌ４处理可结晶成为高活性、高定向度的丙烯聚合催化剂．从ＩＲ谱图也看出，催化剂中的酯只同ＭｇＣｌ２发生络合作用而没有同ＴＩＣｌ４发生络合反应．

MgCl_2-BuOH/TiCl_4催化剂催化乙烯聚合

研究了自制MgCl_2-BuOH/TiCl_4催化剂在不同条件下用于乙烯均聚合和共聚合的性能,考察了不同的氢气分压、铝钛摩尔比和共聚单体浓度对催化剂活性和聚合反应动力学的影响,测试了聚合产品的熔体流动速率、堆密度及拉伸性能等,表征了聚合产品的相对分子质量及其分布、分子链结构,得出了聚合条件对MgCl_2-BuOH/TiCl_4催化剂及其产品性能影响的一般规律。

海绵钛还原过程排料阀堵塞原因分析及对策

统计了排料阀故障情况,从工艺、设备和操作等方面分析了排料阀堵塞原因,结果显示:排料阀堵塞的主要原因是排料阀结构不科学,次要原因是工艺控制不合理。提出了排料阀优化改进方向,设备和工艺优化后,排料阀故障率由45%降低到7%,保障了还原生产过程的连续稳定。

二安替比林甲烷分光光度法测定氯化镁中钛的含量

用盐酸溶解氯化镁样品,以抗坏血酸和焦磷酸钠共同作掩蔽剂,在酸性介质中用二安替比林甲烷分光光度法测定氯化镁中钛的含量,给出了合理的实验条件。

Ziegler-Natta催化剂中各组分相互作用研究进展

综述了Ziegler-Natta催化剂中主催化剂TiCl_4、载体MgCl_2、给电子体和助催化剂三乙基铝之间的相互作用机理。首先揭示了TiCl_4与给电子体的相互作用机理,其次探索了TiCl_4在MgCl_2表面的存在状态及吸附方式,探索了给电子体在MgCl_2表面的存在状态及吸附方式,并对催化剂三种组分(主催化剂TiCl_4、载体MgCl_2、给电子体)相互作用机理进行了探讨。在此基础上,对助催化剂活化催化剂机理进行了讨论。总之,从分子尺寸解释了各组分在催化剂中的作用,揭示了Ziegler-Natta催化剂的微观机理,为催化剂性能的调控提供指导。

MgCl_2醇合改性对Ziegler-Natta催化剂活性的影响

以无水MgCl2为载体,负载TiCl4制备了Ziegler-Natta催化剂——TiCl4/MgCl2;采用正交实验探讨了醇合改性处理中各因素对催化剂活性的影响,确定了影响催化剂活性的主次因素;进一步考察了n(醇)∶n(Mg)、醇合改性剂种类及醇合时间等因素对催化剂催化乙烯淤浆聚合活性的影响。以正己烷为溶剂、异丁醇为醇合改性剂,当n(醇)∶n(Mg)=3.5、醇合时间2.5h、醇合温度70℃时制备的催化剂的聚合活性较高。在n(Al)∶n(Ti)=200、聚合温度45℃的常压淤浆聚合条件下,催化剂的聚合活性为2 094g/g(基于每克催化剂的聚乙烯质量),聚乙烯的重均相对分子质量为4.3×105,相对分子质量分布为10.0,结晶度为68.34%,支化度为1.028%。

海绵钛中残留氯化镁对钛及钛合金熔铸的影响

分析了海绵钛残留氯化镁对钛及钛合金熔铸的影响。在钛及钛合金铸锭生产过程中,由于氯化镁吸湿现象导致压制的电极块出现白色析出物、一次锭表面有潮湿的黑斑以及真空系统内沉积物水化等现象。残留氯化镁对真空熔炼及设备的危害主要有:①增大发气量,降低熔炼真空度;②使铸锭气体杂质含量偏高,气孔增加;③使铸锭中残留的高熔点颗粒增加;④腐蚀真空系统,降低设备寿命。最后对出现的问题,提出了相应的预防措施。

联合法海绵钛生产中氯化镁吸潮及其脱气工艺的探讨

论述了联合法海绵钛生产中氯化镁的性质以及其水合物的脱水过程,提出了减少氯化镁吸潮的控制措施。

人造金红石母液提取高纯氯化亚铁的工艺研究

从人造金红石母液中分离出水合二氧化钛胶体,铝、钙及镁元素后,得到高纯氯化亚铁,为人造金红石母液中铁元素的资源化利用奠定了基础。

真空排放氯化镁在海绵钛生产上的应用

真空排放氯化镁的方法可把下部排放不停止加料的优点融入到上部排放方法中,不但能减轻对环境的污染,还能提高还原炉的利用率,同时可降低氯化镁的损耗。

一种镁法海绵钛生产液体氯化镁循环散热的探讨

针对镁法生产海绵钛还原加料不及时、散热不及时,造成海绵钛蒸馏残余物氯化镁多、生产成本高等问题,提出采用液体氯化镁熔体循环的改进措施,取得了较好的经济效益和环境效益。

提钛尾渣对氯氧镁水泥耐水性的影响

为了改善氯氧镁水泥(MOC)的耐水性,资源化利用固废提钛尾渣,向MOC中掺入提钛尾渣,利用维卡仪、万能试验机、离子色谱仪、X射线衍射仪、扫描电镜、压汞仪等检测设备分析了提钛尾渣对MOC凝结时间、抗压强度、氯离子溶出率、相组成、微观形貌和孔结构的影响。结果表明:未处理的提钛尾渣提高了MOC的总孔隙率和有害大气孔(直径>100 nm)含量,降低了MOC的抗压强度和耐水性。经磨细工艺处理后的提钛尾渣改善了MOC体系中氧化镁颗粒的分散性,促进了5Mg(OH)_(2)·MgCl_(2)·8H_(2)O生长发育,降低了MOC的总孔隙率,提高了MOC的抗压强度和耐水性。MOC中掺入20%(轻烧粉质量计)经磨细工艺处理后的提钛尾渣后,其28 d抗压强度和浸水28 d的强度保留系数最高,分别可达102.4 MPa和0.88,浸泡液中氯离子浓度可低至11.2 mmol/L。