Применение титановых сплавов в хлор-щелочной промышленности

Хл-щелочная промышленность производит каустическую соду, газообразный хлор и водород путем электролиза насыщенного рассола, продукция которого широко применяется в производстве бумаги, текстиля, водоочистке и других отраслях. Производственная среда обладает высокой коррозионной активностью, а ионы хлорида склонны вызывать различные коррозионные повреждения оборудования. Титан и его сплавы обладают исключительной стойкостью к хлорид-ионной коррозии, высокой удельной прочностью, хорошей свариваемостью и технологичностью. Будучи важнейшими коррозионно--стойкими материалами для хлор-щелочных агрегатов, они побудили отрасль перейти от оборудования на основе графита-к металлическим, крупномасштабным-оборудованиям с длительным-циклом эксплуатации.

 

 

Титан самопроизвольно образует плотную и стабильную пассивирующую пленку диоксида титана в кислородсодержащей-среде, которая может быстро самовосстанавливаться-в случае повреждения. Его коррозионная стойкость в хлор-содержащих средах значительно превосходит нержавеющую сталь 316L и обычные цветные-черные металлы. Скорость коррозии титана чрезвычайно низка в хлорной воде при температуре окружающей среды и во влажном газообразном хлоре при температуре 80 градусов, практически не наблюдается точечной коррозии или коррозионного растрескивания под напряжением.

 

Титан обладает высокой удельной прочностью, его плотность составляет всего 60% от плотности стали, что облегчает собственный вес оборудования. Он демонстрирует хорошую пластичность и отработанные процессы холодной обработки, расширения труб и сварки; Сварные соединения обеспечивают характеристики, сравнимые с основным металлом, что позволяет изготавливать теплообменники, электролитические компоненты, трубы, клапаны и другое оборудование. Технически чистый титан классов 1 и 2 обычно применяется на хлор-щелочных заводах.Ti-0,2Pd титан-палладиевый сплаввыбран для улучшения коррозионной стойкости там, где щелевая коррозия представляет высокий риск.

 

 

1. Ион-мембранные электролизеры и аноды со стабильными размерами

Титан служит подложкой для анодов DSA, покрытых слоями рутения-иридия, заменяющих графитовые аноды. Эта технология снижает энергопотребление, обеспечивает срок службы 5–8 лет и повышает чистоту каустической соды. Титан также используется для изготовления анодных корпусов, циркуляционных резервуаров и резервуаров для хранения разбавленного рассола для защиты ионообменных мембран.

 

2. Охладители влажного хлора и теплообменное оборудование

Охладители из чистого титана Gr2 для влажного газообразного хлора имеют срок службы более 15 лет, обеспечивая стабильный теплообмен при минимальном обслуживании. Титан также применяется в подогревателях рассола, испарителях щелочи и других теплообменниках, чтобы противостоять ионам хлорида и предотвратить перфорацию и утечку.

 

3. Системы дехлорирования, башни и резервуары для хранения.

Башни дехлорирования, скрубберы и различные резервуары для хранения вступают в контакт с насыщенным хлором рассолом, в результате чего нержавеющая сталь подвергается серьезной коррозии. Титановые материалы гарантируют непрерывность производства, уменьшают примеси тяжелых металлов и защищают ионообменные мембраны.

 

4. Титановые трубы, насосы и клапаны.

Титановые трубы, насосы и клапаны используются для транспортировки анолита, влажного газообразного хлора и разбавленного рассола. Насосы и клапаны из нержавеющей стали имеют срок службы менее 2 лет, а титановые аналоги могут работать более 8 лет, что снижает риски протечек и внеплановых остановов. Титановые фланцы и фитинги эффективно снижают щелевую коррозию.

 

 

Хотя первоначальные инвестиции в титановое оборудование выше, чем в альтернативы из углеродистой и нержавеющей стали, оно дает значительные преимущества на протяжении всего жизненного цикла. Оборудование из нержавеющей стали и не-металлическое оборудование подвержено коррозии и требует частого капитального ремонта и замены, что приводит к остановке производства, утечкам, загрязнению продукции и угрозам для окружающей среды. Титановое оборудование отличается длительным сроком службы и низкими требованиями к техническому обслуживанию, что снижает потери от остановок производства, стабилизирует качество каустической соды и газообразного хлора, продлевает срок службы компонентов-высококачественных ионообменных-мембран и снижает общие-долгосрочные затраты. Титановые материалы широко используются в анодах, охлаждении влажным хлором и процессах дехлорирования в новых, отремонтированных и расширенных проектах по производству каустической соды с ионно--мембранами по всему Китаю, действуя в качестве основного материала, поддерживающего крупномасштабное-и экологически-безопасное производство хлор-щелочи.

 

 

Титановые материалы по-прежнему подвергаются риску коррозии в хлор-щелочных условиях эксплуатации. Щелевая коррозия обычно возникает в зазорах фланцев, болтов и прокладок. Такие риски можно снизить, применяя титан-палладиевые сплавы, оптимизируя конструкции сборки и стандартизируя производственные процессы. Требуются дополнительные профилактические меры против водородного охрупчивания и гальванической коррозии, вызванной контактом разнородных металлов.

 

Благодаря развитию отечественных технологий обработки титана и снижению стоимости титанового материала сфера применения титана в хлор-щелочной промышленности будет продолжать расширяться. Направления развития отрасли включают титановые сварные трубы большого-диаметра и титановые-корпусы под давлением, предназначенные для крупномасштабного-производства каустической соды, а также оптимизированные рецептуры титановых анодов с покрытием для снижения энергопотребления при электролизе, энергосбережения и сокращения выбросов углерода. Развитая система переработки титанового лома обеспечивает круговое использование титановых ресурсов, дополнительно снижая стоимость полного-жизненного-цикла оборудования и способствуя высококачественному-развитию хлор-щелочной промышленности.

 

 

Ruihang, как прямой производитель титановой продукции, поставляет сырье оптимального качества для производства прецизионных компонентов. Если у вас есть какие-либо потребности в покупке, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте:Sam.Rui@bjrh-titanium.com