Застосування титанових сплавів у хлор-лужній промисловості

Хлор-лужна промисловість виробляє каустичну соду, газоподібний хлор і водень шляхом електролізу насиченого розсолу, продукція якого широко використовується у виробництві паперу, текстилі, обробці води та інших галузях. Виробниче середовище має високу корозійну активність, і іони хлориду, як правило, викликають різні корозійні пошкодження обладнання. Титан і його сплави відрізняються винятковою стійкістю до корозії іонами хлориду, високою питомою міцністю та сприятливою зварюваністю та оброблюваністю. Будучи критично важливими корозійно-стійкими матеріалами для хлор-лужних установок, вони спонукали галузь до переходу від графітового-обладнання до металевого,-великого-з довготривалим-циклом роботи.

 

 

Титан спонтанно утворює щільну та стабільну пасивуючу плівку діоксиду титану в киснево{0}}вмісних середовищах, яка може швидко -відновлюватися після пошкодження. Його стійкість до корозії в середовищах, що містять-хлор, значно перевершує нержавіючу сталь 316L і звичайні -кольорові метали. Швидкість корозії титану надзвичайно низька у хлорованій воді за температури навколишнього середовища та вологому газоподібному хлорі за температури 80 градусів, майже не спостерігається точкової корозії або корозійного розтріскування під напругою.

 

Титан може похвалитися високою питомою міцністю, його щільність лише на 60% від густини сталі, що полегшує вагу обладнання. Він демонструє хорошу пластичність і зрілі процеси холодної обробки, розширення труб і зварювання; зварні з'єднання забезпечують продуктивність, порівнянну з основним металом, що дозволяє виготовляти теплообмінники, електролітичні компоненти, труби, клапани та інше обладнання. Комерційно чистий титан класу 1 і класу 2 зазвичай використовується на хлор-лужних заводах.Титан-паладієвий сплав Ti-0,2Pdвибрано для покращення корозійної стійкості там, де щілинна корозія становить високий ризик.

 

 

1. Електролізери з іонообмінною мембраною та розмірно стабільні аноди

Титан служить підкладкою для анодів DSA, покритих шарами рутенію-іридію, які замінюють графітові аноди. Ця технологія скорочує енергоспоживання, забезпечує термін служби 5–8 років і підвищує чистоту каустичної соди. Титан також використовується для каркасів анодів, циркуляційних резервуарів і резервуарів для зберігання розведеного розсолу для захисту іонообмінних мембран.

 

2. Охолоджувачі вологого хлорного газу та теплообмінне обладнання

Охолоджувачі з чистого титану Gr2 для вологого газоподібного хлору мають термін служби понад 15 років, підтримуючи стабільний теплообмін з мінімальним обслуговуванням. Титан також застосовується для підігрівачів розсолу, каустичних випарників та інших теплообмінників, щоб протистояти іонам хлориду та запобігати перфорації та витоку.

 

3. Системи дехлорування, вежі та резервуари для зберігання

Башти для дехлорування, очисні башти та різноманітні резервуари для зберігання контактують із-насиченим хлором розсолом, де нержавіюча сталь піддається сильній корозії. Титанові матеріали гарантують безперервне виробництво, зменшують домішки важких металів і захищають іонообмінні-мембрани.

 

4.Титанові трубопроводи, насоси та клапани

Титанові труби, насоси та клапани використовуються для транспортування аноліту, вологого газоподібного хлору та розведеного розсолу. Насоси та клапани з нержавіючої сталі мають термін служби менше 2 років, тоді як аналоги з титану можуть працювати більше 8 років, що знижує ризик витоку та незапланованих зупинок. Титанові фланці та фітинги для труб ефективно пом'якшують щілинну корозію.

 

 

Незважаючи на те, що початкові інвестиції в обладнання з титану вищі, ніж у альтернативи з вуглецевої та нержавіючої сталі, воно має значні переваги в порівнянні з повним життєвим циклом. Обладнання з нержавіючої сталі та не-металеве обладнання схильне до корозії, що потребує частих капітальних ремонтів і замін, що призводить до зупинки виробництва, витоку, забруднення продукту та загрози безпеці навколишнього середовища. Обладнання з титану має тривалий термін служби та низькі вимоги до обслуговування, що зменшує втрати від зупинки виробництва, стабілізує якість каустичної соди та хлорного газу, подовжує термін служби високо-вартісних-компонентів іонообмінної-мембрани та зменшує загальні довгострокові-витрати. Титанові матеріали широко застосовуються в анодах, процесах охолодження вологим хлором і дехлорування для нових, реконструйованих і розширених проектів каустичної соди-іонообмінної-мембрани в Китаї, виступаючи в якості основного матеріалу для підтримки широкомасштабного-еко-дружнього-виробництва хлор-лугу.

 

 

Титанові матеріали все ще піддаються ризику корозії в умовах експлуатації хлор-лугу. Щілинна корозія зазвичай виникає в місцях зазорів фланців, болтів і прокладок. Такі ризики можна зменшити, застосувавши титан-паладієві сплави, оптимізувавши складальні конструкції та стандартизувавши виробничі процеси. Необхідні додаткові запобіжні заходи проти водневої крихкості та гальванічної корозії, викликаної контактом різнорідного металу.

 

З прогресом вітчизняної технології обробки титану та падінням вартості титанового матеріалу область застосування титану в хлор-лужній промисловості буде розширюватися. Напрями розвитку промисловості включають титанові зварні труби великого-діаметра та титанові-плаковані посудини під тиском, призначені для великомасштабного-виробництва каустичної соди, а також оптимізовані рецептури для титанових анодів із покриттям для зниження енергоспоживання електролізу та підвищення енергозбереження та скорочення викидів вуглецю. Досконала система переробки титанового брухту дозволяє циклічно використовувати титанові ресурси, ще більше знижуючи вартість повного-життєвого-циклу обладнання та сприяючи високо-розвитку хлор-лужної промисловості.

 

 

Ruihang, як безпосередній виробник титанової продукції, постачає сировину оптимальної якості для виробництва прецизійних компонентів. Якщо у вас є якісь потреби щодо покупки, зв’яжіться з нами електронною поштою:Sam.Rui@bjrh-titanium.com