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TiO2 pigmento via cloruri

TiO2 pigment chloride route

Filiera TiO2 pigmento via rotta cloruri (DuPont/Chemours/Tronox): clorurazione di rutilo → TiCl4 → ossidazione a TiO2 con Cl2 riciclato.

IRI
chem:tio2ChlorideRoutePipeline
Unit Operation
4
Operazioni chimiche
2 (con reazione)
Operazioni fisiche
2
CO₂eq cumulato
3.00 kg/kg
Produzione globale
7 Mt/anno
Impatto CO₂ globale
21 Mt CO₂/anno
Sezioni: diagramma unit operation reazioni ruoli sostanze condizioni energia supply chain supply chain completa → SPARQL

Diagramma di flusso

flowchart LR tio2OreChlorination["clorurazione rutile/ilmenite"] tio2Ticl4Distillation["distillazione TiCl4"] tio2Oxidation["ossidazione TiCl4 → TiO2"] tio2PostTreatment["post-trattamento, coating, micronizzazione"] s_rutile(["rutilo"]):::role_rawMaterial s_rutile --> tio2OreChlorination s_chlorine(["cloro"]):::role_byproduct s_chlorine --> tio2OreChlorination s_coke(["coke"]):::role_rawMaterial s_coke --> tio2OreChlorination s_titaniumTetrachlorideCrude(["TiCl4 grezzo (pre-distillazione)"]):::role_intermediate tio2OreChlorination --> s_titaniumTetrachlorideCrude s_titaniumTetrachloride(["tetracloruro di titanio"]):::role_byproduct tio2OreChlorination -.-> s_titaniumTetrachloride s_carbonMonoxide(["monossido di carbonio"]):::role_byproduct tio2OreChlorination -.-> s_carbonMonoxide s_titaniumTetrachlorideCrude --> tio2Ticl4Distillation tio2Ticl4Distillation --> s_titaniumTetrachloride s_titaniumTetrachloride --> tio2Oxidation s_oxygen(["oxygen"]):::role_utility s_oxygen --> tio2Oxidation s_titaniumDioxidePigmentCrude(["TiO2 pigment grezzo (pre-coating)"]):::role_intermediate tio2Oxidation --> s_titaniumDioxidePigmentCrude tio2Oxidation -.-> s_chlorine s_titaniumDioxidePigmentCrude --> tio2PostTreatment s_titaniumDioxidePigment(["biossido di titanio pigmento"]):::role_finalProduct tio2PostTreatment --> s_titaniumDioxidePigment classDef role_rawMaterial fill:#e8f4ff,stroke:#06c,color:#003 classDef role_finalProduct fill:#e8ffe8,stroke:#0a7,color:#030 classDef role_intermediate fill:#f0f0f0,stroke:#666,color:#333 classDef role_byproduct fill:#fff4e0,stroke:#cc7a00,color:#642 classDef role_waste fill:#fae8e8,stroke:#888,stroke-dasharray:3 3,color:#444 classDef role_utility fill:#e0f7f7,stroke:#06c8c8,color:#033 classDef role_catalyst fill:#fde0f0,stroke:#cc3399,color:#506 classDef role_mine fill:#f5e6d3,stroke:#8b5a2b,color:#3d2e15,stroke-width:2px
materia prima prodotto finale intermedio sottoprodotto scarto utility catalizzatore ⛏️ miniera --> consumes/produces · -.> byproduct/waste/catalyst/recycle/mine

Unit Operation

🧪 = ha reazione bilanciata · ⚙️ = solo fisica

OperazioneConsumaProduceCatalizzatoreEquipmentCO₂eqResa
🧪 clorurazione rutile/ilmenite rutilo, cloro, cokeTiCl4 grezzo (pre-distillazione) reattore di clorurazione a letto fluido 1.4
⚙️ distillazione TiCl4 TiCl4 grezzo (pre-distillazione)tetracloruro di titanio colonna di distillazione 0.3
🧪 ossidazione TiCl4 → TiO2 tetracloruro di titanio, oxygenTiO2 pigment grezzo (pre-coating) reattore di ossidazione TiCl4 1.0
⚙️ post-trattamento, coating, micronizzazione TiO2 pigment grezzo (pre-coating)biossido di titanio pigmento jet mill letto fluidizzato (polveri ceramiche) 0.3

Reazioni chimiche bilanciate

OperazioneEquazione bilanciataΔH
clorurazione rutile/ilmenite TiO2 + 2 Cl2 + 2 C -> TiCl4 + 2 CO -50.0 kJ/mol
ossidazione TiCl4 → TiO2 TiCl4 + O2 -> TiO2 + 2 Cl2 -180.0 kJ/mol

Ruolo delle sostanze in questa filiera

🟦 materia prima (2)
🟩 prodotto finale (1)
🟨 sottoprodotto (3)
▫️ intermedio (2)
🩵 utility (1)

Condizioni operative

OperazioneTemperaturaPressioneAtmosfera
clorurazione rutile/ilmenite 900–1000 °C1.0–2.0 atmCl2
distillazione TiCl4 135–160 °Catminert
ossidazione TiCl4 → TiO2 1500–1600 °C1.0–2.0 atmO2
post-trattamento, coating, micronizzazione 25–60 °Catmdry-air

Input energetici

OperazioneFormaEnergia specifica
clorurazione rutile/ilmenite thermal3.0 MJ/kg
ossidazione TiCl4 → TiO2 thermal4.5 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:tio2ChlorideRoutePipeline .
} ORDER BY ?role

Vedi altri esempi SPARQL.


Dereferenziabile: chem:tio2ChlorideRoutePipeline · ontologia completa · TTL sorgente