Приложение на титанови сплави в хлор-алкалната промишленост

Хлор-алкалната промишленост произвежда сода каустик, хлорен газ и водород чрез електролиза на наситен солен разтвор, чиито продукти се прилагат широко в производството на хартия, текстила, обработката на вода и други сектори. Производствената среда е силно корозивна и хлоридните йони са склонни да предизвикват различни корозивни повреди на оборудването. Титанът и неговите сплави се отличават с изключителна устойчивост на корозия на хлоридни йони, висока специфична якост и благоприятна заваряемост и обработваемост. Като критични корозионно-устойчиви материали за хлор-алкални агрегати, те накараха индустрията да премине от графит-базирано оборудване към метални,-широкомащабни и-експлоатационни съоръжения.

 

 

Титанът спонтанно образува плътен и стабилен пасивиращ филм от титанов диоксид в среда,-съдържаща кислород, който може бързо да се само-възстанови, след като бъде повреден. Неговата устойчивост на корозия в среда, съдържаща-хлор, далеч превъзхожда неръждаемата стомана 316L и обикновените-цветни метали. Скоростта на корозия на титана е изключително ниска в хлорна вода при стайна температура и влажен хлорен газ при 80 градуса, като почти не се наблюдава точкова корозия или корозионно напукване под напрежение.

 

Титанът може да се похвали с висока специфична якост, с плътност само 60% от тази на стоманата, което намалява собственото тегло на оборудването. Той показва добра пластичност и зрели процеси за студена обработка, разширяване на тръби и заваряване; заварените съединения осигуряват производителност, сравнима с основния метал, което позволява производството на топлообменници, електролитни компоненти, тръби, клапани и друго оборудване. Търговски чист титан от клас 1 и клас 2 обикновено се използва в хлор-алкални инсталации.Ti-0.2Pd титаниево-паладиева сплаве избран, за да подобри устойчивостта на корозия, където корозията в пукнатините представлява висок риск.

 

 

1. Електролизери с йонообменна мембрана и аноди със стабилни размери

Титанът служи като субстрат за DSA аноди, покрити с рутениеви-иридиеви слоеве, замествайки графитните аноди. Тази технология намалява консумацията на енергия, осигурява експлоатационен живот от 5–8 години и подобрява чистотата на содата каустик. Титанът се използва и за анодни рамки, циркулационни резервоари и резервоари за съхранение на разреден солен разтвор за защита на йонообменните мембрани.

 

2. Охладители с влажен хлорен газ и топлообменно оборудване

Охладителите от чист титан Gr2 за влажен хлорен газ имат експлоатационен живот над 15 години, поддържайки стабилен топлообмен с минимална поддръжка. Титанът се прилага и за подгреватели на солен разтвор, изпарители за каустик и други топлообменници, за да издържат на хлоридни йони и да предотвратяват перфорация и изтичане.

 

3. Системи за дехлориране, кули и резервоари за съхранение

Кулите за дехлориране, скруберните кули и различните резервоари за съхранение влизат в контакт с наситен с хлор-солен разтвор, където неръждаемата стомана страда от силна корозия. Титановите материали гарантират непрекъснато производство, намаляват примесите от тежки метали и предпазват йонообменните мембрани.

 

4.Титаниеви тръбопроводи, помпи и клапани

Титаниеви тръби, помпи и клапани се използват за транспортиране на анолит, влажен хлорен газ и разреден солен разтвор. Помпите и клапаните от неръждаема стомана имат експлоатационен живот по-малко от 2 години, докато титаниевите аналози могат да работят повече от 8 години, намалявайки рисковете от течове и непланирани спирания. Титаниевите фланци и тръбните фитинги ефективно смекчават корозията в пукнатини.

 

 

Въпреки че първоначалната инвестиция в титаново оборудване е по-висока от алтернативите на въглеродна стомана и неръждаема стомана, тя предоставя забележителни предимства пред пълния жизнен цикъл. Оборудването от неръждаема стомана и не-металните са податливи на корозия, изискващи чести ремонти и подмени, които водят до спиране на производството, изтичане, замърсяване на продукта и опасности за безопасността на околната среда. Оборудването от титан се отличава с дълъг експлоатационен живот и ниски изисквания за поддръжка, което ограничава загубите от спиране на производството, стабилизира качеството на содата каустик и хлорния газ, удължава експлоатационния живот на йонообменните мембранни компоненти с висока-стойност-и намалява общите дългосрочни-разходи. Титаниевите материали са широко разпространени в процесите на аноди, охлаждане с влажен хлор и дехлориране за новопостроени, реновирани и разширени проекти за йонообменна-мембрана за сода каустик в Китай, действайки като основен материал, поддържащ широко-мащабно и екологично-съобразно производство на хлор-алкали.

 

 

Титаниевите материали все още са изправени пред рискове от корозия при хлор-алкални работни условия. Корозията на пукнатини има тенденция да се появява при пролуките на фланците, болтовете и уплътненията. Такива рискове могат да бъдат смекчени чрез приемане на титан-паладиеви сплави, оптимизиране на монтажните структури и стандартизиране на производствените процеси. Необходими са допълнителни превантивни мерки срещу водородна крехкост и галванична корозия, причинени от контакт с различни метали.

 

С напредъка в местната технология за обработка на титан и намаляващите разходи за титанов материал обхватът на приложение на титан в хлор-алкалната индустрия ще продължи да се разширява. Насоките за развитие на промишлеността включват титанови заварени тръби с голям-диаметър и съдове под налягане с-титаново покритие, пригодени за широко-мащабно производство на сода каустик, както и оптимизирани формули за покрити титанови аноди за по-ниска консумация на енергия при електролиза и напредък в пестенето на енергия и намаляване на въглеродните емисии. Една зряла система за рециклиране на титанов скрап позволява кръгово използване на титанови ресурси, като допълнително намалява разходите за целия-жизнен-цикъл на оборудването и улеснява високо-качественото развитие на хлор-алкалната индустрия.

 

 

Ruihang, като директен производител на титанови продукти, доставя суровини с оптимално качество за производството на вашите прецизни компоненти. Ако имате някакви нужди от покупка, моля не се колебайте да се свържете с нас по имейл:Sam.Rui@bjrh-titanium.com