공업적으로 순수한 티타늄을 화학 산업에 적용

Mar 19, 2024

티타늄 금속은 내식성과 기계적 성질이 우수하여 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 특히 화학 응용 분야에서 티타늄은 스테인레스 스틸을 대체하여 내식성 재료로 사용할 수 있으며 이는 장비의 수명 연장, 비용 절감, 오염 방지 및 생산성 향상에 매우 중요한 의미를 갖습니다. 최근 몇 년 동안 중국의 티타늄 범위의 화학 산업이 확대되고 있으며 해마다 그 양이 증가하고 있으며 티타늄은 주요 내식성 재료의 화학 장비로 자리 잡았습니다. 티타늄은 화학 설비에 사용되는 일종의 내식성 구조 재료로서 화학 장비의 이상적인 재료가 되었습니다.
클로르-알칼리 산업
클로르알칼리산업은 중요한 기초원료산업으로 그 생산과 발전이 국민경제에 미치는 영향이 크다. 이는 티타늄의 염화물 이온에 대한 내식성이 일반적으로 사용되는 스테인레스 스틸 및 기타 비철금속보다 우수하기 때문입니다. 현재 티타늄은 염소-알칼리 산업에서 금속 양극 전해조, 이온막 전해조, 습식 염소 냉각기, 정제 염수 예열기, 탈염소탑, 염소 냉각 스크러버 타워 등을 제조하는 데 널리 사용됩니다. 과거에는 이러한 장비의 주요 부품이 대부분 비금속 재료(예: 흑연, PVC 등)로 만들어졌는데, 이는 비금속 재료의 기계적 특성으로 인해 열 안정성 및 가공 성능이 이상적이지 못하여 부피가 크고 무거운 장비, 에너지 소비, 짧은 서비스 수명 및 제품 품질과 환경 오염에 영향을 미칩니다. 따라서 1970년대부터 중국에서는 흑연 탱크 대신 금속 양극 탱크와 이온막 탱크를 사용하기 시작했고 흑연 냉각기 대신 티타늄 습식 염소 냉각기를 사용하여 좋은 결과를 얻었습니다.

예를 들어, 티타늄으로 만든 습식 염소 냉각기를 적용합니다. 가성소다의 소금 전기분해 생산은 다량의 고온 습윤 염소 가스를 생성하는 데, 온도는 일반적으로 75~95도이며 사용하려면 냉각 및 건조가 필요합니다. 중국의 소금 전기분해 염소 생산은 이전에는 냉각 공정이 합리적이지 않거나 냉각 장비의 부식으로 인해 염소 수율과 품질에 영향을 미칠 뿐만 아니라 환경을 심각하게 오염시켰습니다. 고온 습식 염소 부식 방지 티타늄 냉각기가 생산에 들어가 염소-알칼리 산업의 염소 생산 방식을 바꾸고 있습니다. 고온 습윤 염소 가스 환경의 티타늄은 내식성이 매우 뛰어나고, 실온의 염소수에서 티타늄은 부식 속도가 0.{{10}}00565mm/a입니다. 염소수에서 80도, 티타늄 부식 속도 0.00431mm/a; 습윤염소가스를 95% 함유하고 있어 상온에서 티타늄의 부식속도는 0.00096mm/a입니다. 습식 염소 냉각기의 티타늄 시스템에 종종 적용되는 많은 염소-알칼리와 일부는 거의 20년 동안 사용되어 왔으며 여전히 손상되지 않았습니다. 20년이 지났는데 아직도 멀쩡합니다.

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소다회 산업
소다회는 가장 기본적인 화학원료 중 하나로 국가경제 발전과 직결된다. 소다회 생산 공정, 가스 매체는 대부분 NH3 및 CO2이고, 액체 매체는 대부분 NaCl, NH4Cl, NH4HCO3 및 Cl- 용액 농도, 탄소강 사용, 탄산화 탑 세관의 주철 탄산화 반응, 뜨거운 모액 냉각기, 냉각기, 냉각기 외부의 결정화 및 기타 장비는 부식 방지 기능이 없으며 부식 및 누출이 심각하며 수명이 3년 미만입니다. 1975-1977, 천진 알칼리 공장, 주요 장비, 주요 장비는 내식성이 없으며 부식 및 누출이 심각하며 수명이 3년 미만입니다. -1977, 천진 소다 공장 및 대련 화학 공업 회사는 티타늄 응용 시범 작업, 탄화탑 냉각관 63 × 2mm, 티타늄 판형 열교환기, 티타늄 외부 냉각기, 티타늄 펌프, CO2 터빈 압축기 로터, Ti{{13 }}Al-4V 합금 임펠러 등 효과 적용이 매우 좋습니다. 업계에서는 티타늄 기술을 사용하여 3개의 새로운 600,{{16} } 소다회 공장의 연간 생산량이 모델 역할을 했습니다.

예: 주철 파이프 대신 순수 티타늄 파이프를 적용한 암모니아 응축기 상단의 소다회 공장 증류탑. 암모니아 응축기는 소다회 생산 공정이며 증류탑은 암모니아 응축 장비에서 증기를 배출하며 두 개의 주철 냉각 상자로 구성되며 각 상자 직경은 2.5m, 높이 1.2m, 원래 상자는 Φ63 × 6 × 2986mm 주철입니다. 튜브 214개, 2개의 상자 중 총 428개입니다. 파이프 내부와 외부 모두 열경화성 페놀릭 바니시로 방식 처리되었으며 파이프 외부의 매질은 약 95도 온도의 NH3, CO2, H2O 증기입니다. 파이프 내부에는 NH4Cl 모액이 들어가고 파이프 매체 외부에서는 열교환이 ​​이루어집니다. 이러한 조건에서는 주철 파이프의 부식이 심각합니다. 1년 동안 파이프 부식 천공의 일부를 사용했으며 2년 동안 부식 손상이 심각하므로 사용을 중지합니다. 암모니아 응축기에서 주철 파이프의 심각한 부식 문제를 해결하기 위해 모든 주철 파이프를 Φ60×2×3010mm 사양의 TA2 티타늄 파이프로 교체하고 티타늄 파이프 끝을 O-링 고무로 밀봉합니다. 파이프 끝과 주철 스플래시 플레이트 사이의 링. 이것은 중국 소다회 산업에서 순수 티타늄 튜브를 사용한 최초의 증류탑 냉각 튜브입니다. 2년 이상 생산 및 사용되었으며 매크로 검사를 위해 파이프를 펌핑해 왔으며 부식 현상이 없으며 최대 20년 이상의 서비스 수명이 예상되며 주철 파이프보다 10배까지 연장할 수 있습니다. 티타늄 튜브 내식성, 열 전달 효율이 양호하게 유지됨(정비 중 3년 동안 주철 파이프, 초기 양호, 중기 불량, 후기 고장의 열 전달 효율), 튜브 NH4Cl 모액 예열 열 회수, 모액을 증류탑 온도로 향상시키고 증기를 많이 절약할 수 있어 경제적 이점이 분명합니다.