Aplicarea aliajelor de titan în industria clor-alcaline

Industria clor-alcaline produce sodă caustică, clor gazos și hidrogen prin electroliza saramurului saturat, ale cărei produse sunt aplicate pe scară largă în fabricarea hârtiei, textile, tratarea apei și în alte sectoare. Mediul de producție este foarte coroziv, iar ionii de clorură tind să declanșeze diverse daune corozive ale echipamentelor. Titanul și aliajele sale prezintă o rezistență remarcabilă la coroziunea ionică de clorură, rezistență specifică ridicată și sudabilitate și procesabilitate favorabile. Fiind materiale critice rezistente la coroziune-pentru unitățile cu clor-alcaline, acestea au determinat industria să treacă de la echipamente pe bază de grafit-la instalații metalice, la scară-largă și cu ciclu lung-.

 

 

Titanul formează în mod spontan o peliculă densă și stabilă de pasivare a dioxidului de titan în mediile care conțin oxigen-, care se poate repara rapid de la sine-odată deteriorată. Rezistența sa la coroziune în mediile care conțin-clor depășește cu mult oțelul inoxidabil 316L și metalele neferoase obișnuite. Rata de coroziune a titanului este extrem de scăzută în apă cu clor la temperatura ambiantă și clor gazos umed la 80 de grade, cu aproape nicio coroziune prin pitting sau fisurare prin coroziune sub tensiune.

 

Titanul are o rezistență specifică ridicată, cu o densitate de doar 60% față de oțel, ceea ce ușurează greutatea proprie a echipamentului. Prezintă plasticitate bună și procese mature pentru prelucrarea la rece, expansiunea tubului și sudarea; îmbinările sudate oferă performanțe comparabile cu metalul de bază, permițând fabricarea de schimbătoare de căldură, componente electrolitice, țevi, supape și alte echipamente. Titanul pur comercial de gradul 1 și gradul 2 este utilizat în mod obișnuit în instalațiile de clor-alcaline.Ti-0,2Pd aliaj titan-paladiueste selectat pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune acolo unde coroziunea crevastă prezintă riscuri mari.

 

 

1. Electrolizoare cu membrană cu schimb-ionic și anozi stabili dimensional

Titanul servește drept substrat pentru anozii DSA acoperiți cu straturi de ruteni-iridiu, înlocuind anozii de grafit. Această tehnologie reduce consumul de energie, oferă o durată de viață de 5-8 ani și îmbunătățește puritatea sodei caustice. Titanul este, de asemenea, utilizat pentru rame anodice, rezervoare de circulație și rezervoare de stocare a saramură diluată pentru a proteja membranele schimbătoare de ioni.

 

2.Răcitoare cu gaz cu clor umed și echipamente de schimb de căldură

Răcitoarele din titan pur Gr2 pentru gaz cu clor umed au o durată de viață de peste 15 ani, menținând un schimb de căldură stabil cu întreținere minimă. Titanul este, de asemenea, aplicat preîncălzitoarelor de saramură, evaporatoarelor caustice și altor schimbătoare de căldură pentru a rezista la ionii de clorură și pentru a preveni perforarea și scurgerea.

 

3.Sisteme de declorare, turnuri și rezervoare de stocare

Turnurile de declorare, turnurile de spălare și diferite rezervoare de stocare intră în contact cu saramură-încărcată cu clor, unde oțelul inoxidabil suferă coroziune severă. Materialele din titan garantează producția continuă, reduc impuritățile din metale grele și protejează membranele schimbătoare de ioni.

 

4.Titanium Conducte, pompe și supape

Țevile, pompele și supapele din titan sunt utilizate pentru transportul anolitului, clorului gazos umed și a saramurului diluat. Pompele și supapele din oțel inoxidabil au o durată de viață mai mică de 2 ani, în timp ce omologii din titan pot funcționa mai mult de 8 ani, reducând riscurile de scurgeri și opriri neplanificate. Flanșele și fitingurile de țeavă din titan atenuează eficient coroziunea în crăpături.

 

 

Deși investiția inițială a echipamentelor din titan este mai mare decât alternativele din oțel carbon și oțel inoxidabil, aceasta prezintă avantaje remarcabile pe parcursul întregului ciclu de viață. Echipamentele din oțel inoxidabil și ne-metalice sunt predispuse la coroziune, necesitând revizii și înlocuiri frecvente care duc la opriri ale producției, scurgeri, contaminarea produsului și pericole pentru siguranța mediului. Echipamentele din titan au o durată lungă de viață și cerințe reduse de întreținere, ceea ce reduce pierderile din opririle producției, stabilizează calitatea sodei caustice și a clorului gazos, prelungește durata de viață a componentelor membranei schimbătoare de-ioni-de valoare mare și reduce costurile generale-pe termen lung. Materialele de titan au fost adoptate pe scară largă în procesele de anozi, de răcire cu clor umed și de declorinare pentru proiecte de sodă caustică cu membrană schimbătoare de ioni recent construite, renovate și extinse în China, acționând ca un material esențial pentru producția de clor-la scară largă și ecologică.

 

 

Materialele din titan încă se confruntă cu riscuri de coroziune în condiții de funcționare cu clor-alcali. Coroziunea în crăpături tinde să apară la golurile flanșelor, șuruburilor și garniturilor. Astfel de riscuri pot fi atenuate prin adoptarea aliajelor de titan-paladiu, optimizarea structurilor de asamblare și standardizarea proceselor de fabricație. Sunt necesare măsuri preventive suplimentare împotriva fragilizării hidrogenului și a coroziunii galvanice cauzate de contactul diferit cu metalul.

 

Odată cu progresele în tehnologia internă de prelucrare a titanului și scăderea costurilor materialelor cu titan, domeniul de aplicare al titanului în industria clor-alcaline va continua să se extindă. Direcțiile de dezvoltare ale industriei includ tuburi sudate cu titan cu diametru mare-și vase sub presiune placate cu titan-create pentru producția de sodă caustică pe scară largă-, precum și formulări optimizate pentru anozi de titan acoperiți pentru a reduce consumul de energie de electroliză și pentru a avansa conservarea energiei și reducerea emisiilor de carbon. Un sistem matur de reciclare a deșeurilor de titan permite utilizarea circulară a resurselor de titan, scăzând și mai mult costul întregului-ciclu de viață- al echipamentelor și facilitând dezvoltarea de-înaltă calitate a industriei clor-alcaline.

 

 

Ruihang, ca producător direct de produse din titan, furnizează materii prime de calitate optimă pentru producția dumneavoastră de componente de precizie. Dacă aveți orice nevoie de achiziție, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați prin e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com