钛及钛合金在纯碱生产中的应用

钛时代科技 2024-09-28 17:24:46

纯碱是基本化工原料之一。但纯碱生产过程中由于气相或液相介质存在严重局部腐蚀或缝隙腐蚀,铸铁和碳钢设备会受到严重的腐蚀。因此,国外在纯碱工业中已广泛使用了钛设备。在锻烧纯碱的生产过程中,大部分钛材用作蒸馏气体冷却器和冷凝器。使用薄壁钛管,其寿命不少于20年。除了改善传热条件外,还能使设备的换热面积和管程的横截面积不因锈蚀而减少。这对蒸馏冷凝器尤为重要。

在美国的锻烧纯碱生产过程中,由于使用钛管代替每两年就需更换的铸铁管,不但延长了设备使用寿命,而且使生产能力提高了25%。目前,国外还采用了纯钛窄条制造有缝薄壁焊接管代替无缝管,以期进一步降低设备成本;并广泛使用了钛板式热交换器。

我国从1965年开始进行实验,用钛材解决纯碱生产中的设备腐蚀。在纯碱生产中,钛材主要用于结晶外冷器、蒸馏塔顶氨冷凝器、氯化铵母液加热器、平板换热器、伞板换热器、碳化塔冷却管、二氧化碳透平压缩机转子叶轮、碱液泵等。

碳化塔是纯碱生产中的关键设备,塔内氨水与二氧化碳反应进行碳酸化,生成碳酸氢钠。碳化塔中下部是冷却水箱,里面的冷却水管冲刷腐蚀严重。各种防腐涂料均经不住冲刷,碳化钢管寿命极短,所以一直采用铸铁管。用钛管代替铸铁管后,使用多年未发现腐蚀,经济效益明显。同时,大量使用钛泵后,实验表明,钛泵耐腐蚀、耐磨损、长期以70%~80%高效率运转,省电、无泄漏,节约了物料、清洁了环境,寿命达20~30年。

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