Analisi delle applicazioni chiave e delle apparecchiature principali del titanio nel settore dei clor-alcali

1, Anodo metallico di titanio: il "motore rivoluzionario" delle celle elettrolitiche. Le celle elettrolitiche sono il fulcro della produzione di cloro alcali e in precedenza si affidavano agli anodi di grafite per una rapida perdita e una bassa efficienza. Nel 1956, gli scienziati olandesi proposero il concetto di "anodo dimensionalmente stabile (DSA)" a base di titanio.

Nel 1968, l'azienda italiana Denola raggiunse l'industrializzazione e l'industria dei cloro alcalini entrò nell'era dell'anodo di titanio. Gli anodi di titanio cinesi hanno guidato tre rivoluzioni: all’inizio degli anni ’60, i serbatoi a membrana verticale hanno sostituito i serbatoi orizzontali, e la produzione di soda caustica ha raggiunto le 693.000 tonnellate nel 1966 (solo 193.000 tonnellate nel 1957); Negli anni '70, il DSA a base di titanio sostituì la grafite.

Nel 1972, gli stabilimenti chimici di Shanghai e Tianjin furono i primi a testarlo. Nel 1996 sono state messe in esercizio a livello nazionale 8.409 celle elettrolitiche ad anodo di titanio, con una capacità produttiva di 4,2 milioni di tonnellate, pari ad oltre il 70%; A metà degli anni '80 furono introdotte le celle di elettrolisi a membrana ionica e il titanio fu esteso ad apparecchiature come i serbatoi di circolazione del liquido anodico. Il consumo di titanio dei dispositivi di livello 10.000 è stato di 8 tonnellate. Nel 2010, la capacità di produzione della soda caustica con membrana ionica ha superato i 23,99 milioni di tonnellate.
L'ambiente della cella di elettrolisi a membrana ionica è duro (90 gradi, forte cloro gassoso sul lato dell'anodo, 30% -35% di soda caustica sul lato del catodo, densità di corrente di 30-40 A/dm²) e il titanio è globalmente riconosciuto come il materiale preferito per il lato dell'anodo.

2, Raffreddatore di cloro gassoso: il gas di cloro umido ad alta-temperatura prodotto dall'elettrolisi da "inquinamento" a "alta efficienza" deve essere raffreddato ed essiccato. I metodi tradizionali presentano dei limiti: il raffreddamento diretto delle acque reflue contenenti cloro e il raffreddamento indiretto di apparecchiature come la grafite e l'acciaio inossidabile sono vulnerabili (l'acciaio inossidabile richiede solo 8-10 giorni). Il titanio risolve completamente questo problema: la corrosione annuale del titanio nel gas di cloro umido ad alta temperatura è di soli 0,0025 mm e l'efficienza del trasferimento di calore è elevata. Nel 1963, la Russia ha utilizzato un dispositivo di raffreddamento in titanio da 140 ㎡ e la società americana Arid ha utilizzato un'attrezzatura in titanio da 78 ㎡ per ottenere un effetto grafite da 140 ㎡; La Cina ha sviluppato il suo primo raffreddatore al titanio da 16,8 ㎡ nel 1965 e ora centinaia di raffreddatori al titanio sono diventati standard nell'industria dei cloro-alcali.

3, valvole della pompa in titanio: durevoli per il trasporto di fluidi. I fluidi cloro alcalini contengono cloro libero e soluzioni saline ad alta-temperatura, mentre le normali valvole delle pompe sono vulnerabili alle perdite. La Georgia Pifik Company negli Stati Uniti utilizza pompe in titanio per trasportare soluzioni saline a 85 gradi, con una durata di 10 anni (l'acciaio inossidabile solo pochi mesi); L'impianto chimico nazionale di Pechino 2 utilizza pompe, valvole e giranti in titanio nella declorazione sotto vuoto per ridurre i tempi di fermo e le perdite.

Conclusione: l'aggiornamento simbiotico tra titanio e cloro alcali. Il titanio ha sostituito gli anodi di grafite per supportare i processi a membrana ionica, risolvendo i tradizionali problemi di inquinamento produttivo e di bassa efficienza e aiutando la capacità di produzione di soda caustica della Cina a raggiungere decine di milioni di tonnellate. In futuro, con il miglioramento della tecnologia dei cloro-alcali, il titanio continuerà a svolgere il ruolo di "spina dorsale resistente alla corrosione-" e a promuovere lo sviluppo ecologico del settore.