Frábært efni fyrir rafskaut í klór-alkalíiðnaði - títan

Bræðslumark títan er 1680 gráður og þéttleiki er 4,54g/cm3. Hann er þyngri en ál en 43% léttari en stál. Títan er mjög sterkt, 6 sinnum sterkara en ál. Þess vegna, meðal byggingarefna, hefur títan mjög mikinn sérstakan styrk. Annar mikill kostur við títan er sterk tæringarþol gegn ýmsum efnum.

Títan er mikið notað í klór-alkalíiðnaði, í fyrsta lagi vegna framúrskarandi tæringarþols gegn blautum klór- og natríumklóríðlausnum, og í öðru lagi vegna þess að rafefnafræðilegir eiginleikar þess gera það hentugt til notkunar sem rafskautsefni. Bandaríkin hófu framleiðslu á klór-alkalíbúnaði strax á sjöunda áratugnum og þetta forrit hefur þróast hratt, með 8% samsettan árlegan vöxt. Árið 2021 notar um það bil 50% af alþjóðlegri klórframleiðslu rúteníum-títanhúðuð rafskaut. Í rússneskri klórframleiðslu eru meira en 80% búnaðar og röra úr títaníum. Allur klór-alkalíiðnaðurinn, sem framleiðir klór og önnur oxíð, eitruð efni, klóramín og bleikduft, er meira en 60% af títanbúnaðinum sem notaður er í efnageiranum. Í klór-alkalíiðnaði notar Japan títanskaut, sem eru mest notaðar títanvörur í Japan. Frá því snemma á níunda áratugnum hefur klór-alkalíiðnaður í landinu mínu byrjað að nota títanskaut og hefur náð góðum efnahagslegum ávinningi.

Titanium anode is currently the single product that uses the most titanium in the chemical industry. In the past, graphite anodes were commonly used in chlor-alkali industrial electrolyzers, which had short lifespan and high power consumption. The advantages of using titanium anodes are: anode size stability, long life, low power and steam consumption, high product quality, large production capacity, and good working conditions. After Shanghai Liaoyuan Chemical Company switched its 20-meter-long electrolytic cell to titanium anodes, experts determined that its production capacity doubled compared to that of graphite anode electrolytic cells. The current density of graphite electrodes is mostly 1100A/m2, and the current density of titanium anodes can reach >2000A/m2; the anode has a long life. Graphite anodes can only be used for about 0.5 years, while titanium anodes can be used for >4 ár; spara um 15% af rafmagni og um 5% af gufu. Vörugæði eru góð. Bæta gosið sem framleitt er af grafítskautatankinum er rauðfjólublátt, en ætandi gosið sem framleitt er af títanskauttankinum er litlaus og hefur lítið innihald lífrænna óhreininda; asbestþindið hefur langan líftíma. Grafítskautatankþindið er aðeins hægt að nota í um það bil 180 daga, en títanskauttankþindið hefur langan endingartíma vegna þess að það er ekki lokað af grafítögnum, sem sparar ekki aðeins asbest, heldur krefst einnig minni viðhaldsvinnu; títan rafskaut nota ekki malbik og blý og eru græn og umhverfisvæn.

Í klórframleiðsluferli klór-alkalífyrirtækisins hefur klórgasið sem losað er úr rafgreiningarklefanum ekki aðeins hátt hitastig heldur inniheldur það einnig mikið magn af raka. Verður að kæla og þurrka fyrir notkun. Kælingarferlið felur í sér beina aðferð og óbeina aðferð. Bein vatnsúðakæling myndar ekki aðeins mikið magn af vatni sem inniheldur klór heldur mengar umhverfið. Tap á klór er mikið, neysla H2SO4 er mikil og vinnuaðstæður eru einnig slæmar. Ef óbeinn kælir úr ryðfríu stáli er notaður til kælingar er endingartíminn erfiður að fara yfir 10 dag á meðan grafítkælir er aðeins hægt að nota í um 90 daga. Títan er frábært efni til framleiðslu á kælum og hefur mjög sterka viðnám gegn blautri klórtæringu, með tæringarhraða sem er minna en eða jafnt og 0,0025 mm/ári. Þess vegna getur notkun títankælara í klór-alkalívinnslu stytt kælingu og þurrkunartíma, dregið úr tapi á klór og dregið úr umhverfismengun. Í öðru lagi getur það skapað nauðsynleg skilyrði fyrir stöðugan rekstur og fullkomna þurrkun á þjappuðu gasi.

In the U.S. chemical industry, >50% af títan er notað í kæliskápa til klór-alkalíframleiðslu. Kælirör Allied úr grafít entist aðeins í 2 til 3 ár. Eftir að hafa skipt yfir í títan rör er hægt að nota þau í meira en 10 ár. Notkun þunnveggaðra títanröra útilokar þörfina á að setja grafítræmur á kælirann og þolir mjög mikla hitaleiðni. Til dæmis leiðir 78m2 títankælir jafn mikinn hita og 140m2 grafítkælir. Kælarnir sem notaðir eru í Sovétríkjunum og rússneska klór-alkalíiðnaðinum eru allir úr títaníum. Blaut klór kæling efnahagsvísar, Shanghai Liaoyuan Chemical Company grafít rör, títan rör kælir tæknilega og efnahagslega vísbendingar. Af þessum gögnum má sjá að óbein kæling með blautum klór er mun áhrifaríkari en bein úðakæling með vatni.

Eftir að Shanghai Liaoyuan Chemical Company skipti yfir í óbeina títankælara getur það sparað 400,000 tonn á ári af vatni, 1.360 tonn á ári af brennisteinssýru til þurrkunar og 1.400 tonn á ári af klórgasi. Títan rörkælir endast mun lengur en grafít rörkælir.
Dælur, lokar o.fl.

Títan dælur sem nota himnuaðferðir eða kvikasilfur rafgreiningu til að framleiða klór geta náð mestum efnahagslegum ávinningi. Títantælan frá bandaríska fyrirtækinu Piffic hefur allt að 10 ára endingartíma. Beijing Chemical Plant No. 2 notaði steyptar títan 6BA-12 dælur, Dg100 og Dg150 stöðvunarventla og HTB-7011 vatnshring keramik lofttæmisdælu títan hjól í lofttæmi afklórunarferlinu. Eftir 1,5 ár í rekstri eru þeir enn ósnortnir. Engin merki um tæringu. Hægt er að nota ýmsa títanloka í raun við háan þrýsting frá venjulegum þrýstingi til 5000N/cm2.