Zastosowanie stopów tytanu w przemyśle chloro-alkalicznym

Przemysł chloro-alkaliczny produkuje sodę kaustyczną, chlor gazowy i wodór w drodze elektrolizy nasyconej solanki, a produkty tej firmy są szeroko stosowane w papiernictwie, tekstyliach, uzdatnianiu wody i innych sektorach. Medium produkcyjne jest silnie korozyjne, a jony chlorkowe mają tendencję do wywoływania różnych korozyjnych uszkodzeń sprzętu. Tytan i jego stopy charakteryzują się wyjątkową odpornością na korozję jonów chlorkowych, wysoką wytrzymałością właściwą oraz korzystną spawalnością i przetwarzalnością. Jako krytyczne-materiały odporne na korozję w jednostkach chloro-alkalicznych, skłoniły one branżę do przejścia od sprzętu na bazie grafitu-do metalowych obiektów działających na dużą-skalę i-długie cykle.

 

 

Tytan spontanicznie tworzy gęstą i stabilną warstwę pasywacyjną dwutlenku tytanu w środowiskach-zawierających tlen, która może szybko-naprawić się samoczynnie po uszkodzeniu. Jego odporność na korozję w mediach-zawierających chlor znacznie przewyższa stal nierdzewną 316L i zwykłe-metale nieżelazne. Szybkość korozji tytanu jest wyjątkowo niska w wodzie chlorowanej w temperaturze otoczenia i wilgotnym chlorze gazowym w temperaturze 80 stopni, przy czym nie obserwuje się praktycznie żadnej korozji wżerowej ani pękania korozyjnego naprężeniowego.

 

Tytan charakteryzuje się wysoką wytrzymałością właściwą, a jego gęstość wynosi zaledwie 60% gęstości stali, co zmniejsza ciężar własny sprzętu. Wykazuje dobrą plastyczność i dojrzałe procesy obróbki na zimno, rozszerzania rur i spawania; złącza spawane zapewniają wydajność porównywalną z metalem nieszlachetnym, umożliwiając produkcję wymienników ciepła, elementów elektrolitycznych, rur, zaworów i innego wyposażenia. Czysty komercyjnie tytan klasy 1 i 2 jest powszechnie stosowany w zakładach chloro-alkalicznych.Stop tytanu i palladu Ti-0,2Pdjest wybierany w celu poprawy odporności na korozję tam, gdzie korozja szczelinowa stwarza duże ryzyko.

 

 

1. Elektrolizery membranowe-jonowymienne i anody stabilne wymiarowo

Tytan służy jako podłoże dla anod DSA pokrytych warstwami rutenu-irydu, zastępując anody grafitowe. Technologia ta zmniejsza zużycie energii, zapewnia żywotność 5–8 lat i poprawia czystość sody kaustycznej. Tytan wykorzystuje się także do budowy ram anod, zbiorników cyrkulacyjnych i zbiorników magazynujących rozcieńczoną solankę w celu ochrony membran-wymiennych jonów.

 

2.Chłodnice wilgotnego chloru i sprzęt do wymiany ciepła

Chłodnice czystego tytanu Gr2 do wilgotnego chloru gazowego mają żywotność ponad 15 lat, utrzymując stabilną wymianę ciepła przy minimalnej konserwacji. Tytan stosuje się także do podgrzewaczy solanki, parowników żrących i innych wymienników ciepła, aby wytrzymywać jony chlorkowe oraz zapobiegać perforacji i wyciekom.

 

3.Systemy odchlorowania, wieże i zbiorniki magazynowe

Wieże odchlorowujące, wieże płuczkowe i różne zbiorniki magazynujące mają kontakt z solanką- zawierającą chlor, gdzie stal nierdzewna ulega silnej korozji. Materiały tytanowe gwarantują ciągłą produkcję, redukują zanieczyszczenia metalami ciężkimi i chronią membrany-jonowymienne.

 

4. Rurociągi, pompy i zawory z tytanu

Rury, pompy i zawory tytanowe służą do transportu anolitu, wilgotnego chloru gazowego i rozcieńczonej solanki. Pompy i zawory ze stali nierdzewnej mają żywotność mniejszą niż 2 lata, podczas gdy ich odpowiedniki z tytanu mogą pracować dłużej niż 8 lat, zmniejszając ryzyko wycieków i nieplanowanych przestojów. Kołnierze i łączniki rurowe z tytanu skutecznie łagodzą korozję szczelinową.

 

 

Chociaż początkowa inwestycja w sprzęt tytanowy jest wyższa niż w przypadku alternatywnych rozwiązań ze stali węglowej i stali nierdzewnej, zapewnia ona niezwykłe korzyści w całym cyklu życia. Sprzęt ze stali nierdzewnej i-niemetalu jest podatny na korozję, co wymaga częstych przeglądów i wymian, co prowadzi do przestojów w produkcji, wycieków, zanieczyszczenia produktu i zagrożeń dla bezpieczeństwa środowiska. Urządzenia tytanowe charakteryzują się długą żywotnością i niskimi wymaganiami konserwacyjnymi, co ogranicza straty spowodowane przestojami w produkcji, stabilizuje jakość sody kaustycznej i chloru gazowego, wydłuża żywotność-wartościowych-komponentów membran jonowymiennych i zmniejsza ogólne-koszty długoterminowe. Materiały tytanowe są szeroko stosowane w anodach, procesach chłodzenia wilgotnym chlorem i odchlorowania w nowo budowanych, odnawianych i rozbudowywanych projektach sody kaustycznej z membraną-wymienną jonowymienną w całych Chinach, pełniąc rolę kluczowego materiału wspierającego-przyjazną dla środowiska-produkcję chloru-na dużą skalę.

 

 

Materiały tytanowe w dalszym ciągu są narażone na ryzyko korozji w chloro-alkalicznych warunkach pracy. Korozja szczelinowa ma tendencję do występowania w szczelinach kołnierzy, śrub i uszczelek. Takie ryzyko można ograniczyć, stosując stopy tytanu-palladu, optymalizując konstrukcje montażowe i standaryzując procesy produkcyjne. Wymagane są dodatkowe środki zapobiegawcze zapobiegające kruchości wodorowej i korozji galwanicznej spowodowanej odmiennym kontaktem metali.

 

Wraz z postępem w krajowej technologii przetwarzania tytanu i spadającymi kosztami materiału tytanowego, zakres zastosowań tytanu w przemyśle chloro-alkalicznym będzie się stale poszerzać. Kierunki rozwoju branży obejmują rury spawane z tytanu o dużej-średnicy i zbiorniki ciśnieniowe platerowane tytanem-dostosowane do produkcji-sody kaustycznej na dużą skalę, a także zoptymalizowane receptury powlekanych anod tytanowych w celu obniżenia zużycia energii elektrolizy oraz zwiększenia oszczędności energii i redukcji emisji dwutlenku węgla. Dojrzały system recyklingu złomu tytanu umożliwia wykorzystanie zasobów tytanu w obiegu zamkniętym, co dodatkowo obniża koszty-życia-urządzenia w pełnym cyklu życia i ułatwia rozwój-wysokiej jakości przemysłu chloro-alkalicznego.

 

 

Ruihang, jako bezpośredni producent wyrobów tytanowych, dostarcza surowce o optymalnej jakości do produkcji precyzyjnych komponentów. Jeśli masz jakiekolwiek potrzeby zakupowe, skontaktuj się z nami poprzez e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com