Toepassing van titaniumlegeringen in de chloor-alkali-industrie

De chloor{0}}alkali-industrie produceert natronloog, chloorgas en waterstof via elektrolyse van verzadigde pekel, waarvan de producten op grote schaal worden toegepast in de papierproductie, textiel, waterbehandeling en andere sectoren. Het productiemedium is zeer corrosief en chloride-ionen hebben de neiging verschillende corrosieve schade aan apparatuur te veroorzaken. Titanium en zijn legeringen kenmerken zich door een uitstekende weerstand tegen chloride-ioncorrosie, een hoge specifieke sterkte en een gunstige lasbaarheid en verwerkbaarheid. Als kritische corrosie-bestendige materialen voor chloor-alkali-eenheden hebben ze de industrie ertoe aangezet om te upgraden van op grafiet-gebaseerde apparatuur naar metallieke,- grootschalige en lange- fabrieken.

 

 

Titanium vormt spontaan een dichte en stabiele titaniumdioxide-passiveringsfilm in zuurstof{0}}bevattende omgevingen, die zichzelf snel kan herstellen- zodra deze beschadigd is. De corrosieweerstand in chloor-bevattende media overtreft ruimschoots die van 316L roestvrij staal en gewone non-non-ferrometalen. De corrosiesnelheid van titanium is extreem laag in chloorwater bij omgevingstemperatuur en vochtig chloorgas bij 80 graden, waarbij nauwelijks putcorrosie of spanningscorrosie wordt waargenomen.

 

Titanium beschikt over een hoge specifieke sterkte, met een dichtheid van slechts 60% van die van staal, waardoor het eigengewicht van de apparatuur lichter wordt. Het vertoont een goede plasticiteit en volwassen processen voor koudbewerking, buisuitzetting en lassen; lasverbindingen leveren prestaties die vergelijkbaar zijn met die van het basismetaal, waardoor de fabricage van warmtewisselaars, elektrolytische componenten, pijpen, kleppen en andere apparatuur mogelijk is. Commercieel zuiver titanium van klasse 1 en klasse 2 wordt doorgaans toegepast in chloor-alkali-installaties.Ti-0,2Pd titanium-palladiumlegeringis geselecteerd om de corrosieweerstand te verbeteren waar spleetcorrosie hoge risico's met zich meebrengt.

 

 

1. Ionen-membraan-elektrolysatoren en dimensioneel stabiele anodes

Titanium dient als substraat voor DSA-anodes bedekt met ruthenium-iridiumlagen, ter vervanging van grafietanodes. Deze technologie verlaagt het energieverbruik, levert een levensduur van 5–8 jaar op en verbetert de zuiverheid van natronloog. Titanium wordt ook gebruikt voor anodeframes, circulatietanks en opslagtanks voor verdunde pekel om ionenuitwisselingsmembranen te beschermen.

 

2. Vochtige chloorgaskoelers en warmtewisselingsapparatuur

Gr2 puur titanium koelers voor vochtig chloorgas hebben een levensduur van ruim 15 jaar, waardoor een stabiele warmte-uitwisseling behouden blijft met minimaal onderhoud. Titanium wordt ook toegepast op pekelvoorverwarmers, bijtende verdampers en andere warmtewisselaars om chloride-ionen te weerstaan ​​en perforatie en lekkage te voorkomen.

 

3.Dechloreringssystemen, torens en opslagtanks

Dechloreringstorens, wastorens en verschillende opslagtanks komen in contact met met chloor-geladen pekel, waarbij roestvrij staal aan ernstige corrosie lijdt. Titaniummaterialen garanderen een continue productie, verminderen de onzuiverheden van zware metalen en beschermen ionenuitwisselingsmembranen.

 

4.Titanium leidingen, pompen en kleppen

Titaniumbuizen, pompen en kleppen worden gebruikt voor het transport van anolyt, vochtig chloorgas en verdunde pekel. Roestvrijstalen pompen en kleppen hebben een levensduur van minder dan 2 jaar, terwijl titanium tegenhangers meer dan 8 jaar kunnen werken, waardoor het risico op lekkage en ongeplande stilstand wordt verminderd. Titanium flenzen en buisfittingen verminderen spleetcorrosie effectief.

 

 

Hoewel de initiële investering in titaniumapparatuur hoger is dan die van koolstofstaal- en roestvrijstalen alternatieven, biedt het opmerkelijke voordelen gedurende de volledige levenscyclus. Roestvrijstalen en niet-metalen apparatuur is gevoelig voor corrosie, waardoor frequente revisies en vervangingen nodig zijn, wat leidt tot productieonderbrekingen, lekkage, productverontreiniging en gevaren voor de veiligheid van het milieu. Titaniumapparatuur heeft een lange levensduur en vereist weinig onderhoud, waardoor de verliezen als gevolg van productiestilstanden worden beperkt, de kwaliteit van natronloog en chloorgas wordt gestabiliseerd, de levensduur van hoogwaardige -waarde-ionenuitwisselingsmembraancomponenten wordt verlengd en de totale kosten op de lange- termijn worden verlaagd. Titaniummaterialen worden op grote schaal gebruikt in anodes, koeling met vochtig chloor en dechloreringsprocessen voor nieuw gebouwde, gerenoveerde en uitgebreide ionenuitwisselingsmembraan-natronloogprojecten in heel China, en fungeren als een cruciaal materiaal ter ondersteuning van grootschalige en milieuvriendelijke chloor-alkaliproductie.

 

 

Titaniummaterialen hebben nog steeds te maken met corrosierisico's onder chloor{0}}alkali-bedrijfsomstandigheden. Spleetcorrosie heeft de neiging zich voor te doen bij openingen in flenzen, bouten en pakkingen. Dergelijke risico's kunnen worden beperkt door het gebruik van titanium-palladiumlegeringen, het optimaliseren van assemblagestructuren en het standaardiseren van productieprocessen. Er zijn aanvullende preventieve maatregelen nodig tegen waterstofverbrossing en galvanische corrosie veroorzaakt door ongelijksoortig metaalcontact.

 

Met de vooruitgang in de binnenlandse titaniumverwerkingstechnologie en dalende titaniummateriaalkosten zal het toepassingsbereik van titanium in de chloor{0}}alkali-industrie blijven groeien. Ontwikkelingsrichtingen in de industrie omvatten titanium gelaste buizen met een grote- diameter en met titanium- beklede drukvaten die op maat zijn gemaakt voor de grootschalige- productie van natronloog, evenals geoptimaliseerde formuleringen voor gecoate titaniumanodes om het energieverbruik van elektrolyse te verlagen en energiebesparing en vermindering van de koolstofemissie te bevorderen. Een volwassen recyclingsysteem voor titaniumschroot maakt circulair gebruik van titaniumbronnen mogelijk, waardoor de volledige-levens-cycluskosten van apparatuur verder worden verlaagd en de hoogwaardige- hoogwaardige ontwikkeling van de chloor--industrie wordt vergemakkelijkt.

 

 

Ruihang levert als directe fabrikant van titaniumproducten grondstoffen van optimale kwaliteit voor de productie van uw precisiecomponenten. Als u aankoopbehoeften heeft, neem dan gerust contact met ons op via e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com