Análise das principais aplicações e equipamentos principais de titânio na indústria de cloro-álcalis

1, ânodo metálico de titânio: o "motor revolucionário" das células eletrolíticas. As células eletrolíticas são o núcleo da produção de cloro e álcalis e anteriormente dependiam de ânodos de grafite para perda rápida e baixa eficiência. Em 1956, cientistas holandeses propuseram o conceito de "ânodo de tamanho estável (DSA)" baseado em titânio.

Em 1968, a empresa italiana Denola alcançou a industrialização e a indústria de cloro e álcalis entrou na "era do ânodo de titânio". Os ânodos de titânio chineses impulsionaram três revoluções: no início da década de 1960, os tanques verticais de diafragma substituíram os tanques horizontais e a produção de soda cáustica atingiu 693.000 toneladas em 1966 (apenas 193.000 toneladas em 1957); Na década de 1970, o DSA à base de titânio substituiu o grafite.

Em 1972, as fábricas químicas de Xangai e Tianjin foram as primeiras a testá-lo. Em 1996, 8.409 células eletrolíticas de ânodo de titânio foram colocadas em uso em todo o país, com capacidade de produção de 4,2 milhões de toneladas, representando mais de 70%; Em meados da década de 1980, foram introduzidas células de eletrólise de membrana iônica e o titânio foi estendido a equipamentos como tanques de circulação de líquido anódico. O consumo de titânio de dispositivos de nível de 10.000 toneladas foi de 8 toneladas. Em 2010, a capacidade de produção de soda cáustica com membrana iônica ultrapassou 23,99 milhões de toneladas.
O ambiente da célula de eletrólise da membrana iônica é severo (90 graus, gás cloro forte no lado do ânodo, 30% -35% de soda cáustica no lado do cátodo, densidade de corrente de 30-40 A/dm²), e o titânio é globalmente reconhecido como o material preferido para o lado do ânodo.

2, Refrigerador de gás de cloro úmido: O gás de cloro úmido de alta-temperatura produzido pela eletrólise de "poluição" para "alta eficiência" precisa ser resfriado e seco. Os métodos tradicionais têm deficiências: o resfriamento direto de águas residuais contendo cloro e o resfriamento indireto de equipamentos como grafite e aço inoxidável são vulneráveis ​​(o aço inoxidável leva apenas 8-10 dias). O titânio resolve completamente este problema: a corrosão anual do titânio no gás cloro úmido de alta temperatura é de apenas 0,0025 mm e a eficiência de transferência de calor é alta. Em 1963, a Rússia colocou em uso um cooler de titânio de 140 ㎡, e a empresa americana Arid usou um equipamento de titânio de 78 ㎡ para obter um efeito de grafite de 140 ㎡; A China desenvolveu seu primeiro resfriador de titânio de 16,8 ㎡ em 1965, e agora centenas de resfriadores de titânio se tornaram padrão na indústria de cloro e álcalis.

3, Válvulas de bomba de titânio: Duráveis ​​para transporte de fluidos. Os fluidos de cloro alcalino contêm cloro livre e soluções salinas de alta-temperatura, enquanto as válvulas de bomba comuns são vulneráveis ​​a vazamentos. A Georgia Pifik Company, nos Estados Unidos, utiliza bombas de titânio para transportar soluções salinas a 85 graus, com vida útil de 10 anos (aço inoxidável apenas alguns meses); A Planta Química Doméstica 2 de Pequim usa bombas, válvulas e impulsores de titânio na descloração a vácuo para reduzir o tempo de inatividade e vazamentos.

Conclusão: A atualização simbiótica entre o titânio e o cloro alcalino. O titânio substituiu os ânodos de grafite para apoiar os processos de membrana iônica, resolvendo a poluição tradicional da produção e os problemas de baixa eficiência, e ajudando a capacidade de produção de soda cáustica da China a subir para dezenas de milhões de toneladas. No futuro, com a atualização da tecnologia de cloro e álcalis, o titânio continuará a desempenhar o papel de uma "espinha dorsal resistente à corrosão" e promoverá o desenvolvimento verde da indústria.