钛在化工工业中的应用.docx

钛在化工工业中的应用发布时间：2005-6-28由于钛具有优良的耐腐蚀性能、力学性能和工艺性能，被广泛的应用于国民经济许多部 门特别是在化工生产中，用钛代替不锈钢、镍基合金和其它稀有金属作为耐腐蚀材料,这 对增加产量，提高产品质量，延长设备使用寿命、减少消耗、降低能耗、降低成本、防止污 染、改善劳动条件和提高生产率等方面都有十分重要的意义近年来，我国化工用钛的范围在不断扩大，用量逐年增加，钛已成为化工装备中主要的 防腐蚀材料之一钛作为一种用于化工装置中的耐腐蚀结构材料，已经确立了它的地位，而 且作为化工设备中的理想材料，钛也愈来愈引起工程技术人员的重视一、氯碱工业氯碱工业是重要的基本原料工业，其生产和发展对国民经济影响很大这是因为钛对氯 离子的耐腐蚀性能优于常用的不锈钢和其它有色金属目前氯碱工业中广泛采用钛来制造金 属阳极电解槽、离子膜电解槽、湿氯冷却器、精制盐水预热器、脱氯塔、氯气冷却洗涤塔等 这些设备的主要零部件过去多采用非金属材料（如石墨、聚氯乙烯等），由于非金属材料的 力学性能、热稳定性能和加工工艺性能不够理想，造成设备笨重、能耗大、寿命短，并影响 产品质量和污染环境因此，我国自 70年代以来，开始陆续用金属阳极电槽和离子膜电槽代替石墨电槽，用 钛制湿氯冷却器代替石墨冷却器，均取得良好的效果。

例如：钛制湿氯冷却器的应用食盐电解生产烧碱要产生大量的高温湿氯气，温度一般 在75~95°C，需要经过冷却和干燥才能使用我国食盐电解制取氯气的生产，以前因为冷却 工艺不合理或因冷却设备的腐蚀问题影响了氯气产量和质量，而且还严重地污染了环境耐 高温湿氯气腐蚀的钛制冷却器投入生产，改变了氯碱工业中制取氯的生产面貌钛在高温湿 氯气的环境中极耐腐蚀，钛在常温时的氯水中，腐蚀速率为0.000565mm/a;在80C时的氯水 中，钛的腐蚀速率为0.00431mm/a；在含95%湿氯气中，常温下钛的腐蚀速率为0.00096mm/a 许多氯碱厂使用了钛制湿氯气冷却器，有的已使用了近20年，至今仍然完好无损二、纯碱工业纯碱是最基本的化工原料之一，它直接关系到国民经济的发展纯碱生产过程中，气体 介质多为 NH3 和 CO2， 液体介质多为 NaCl、NH4Cl、NH4HCO3 和 Cl- 浓度较高的溶液，使用 碳钢、铸铁材质进行碳酸化反应的碳化塔小管、热母液冷却器、冷却器、结晶外冷器等主体 设备，均不耐腐蚀，腐蚀泄漏严重，使用寿命不超过三年 1975-1977 年，天津碱厂和大连 化学工业公司建厂进行了钛应用示范工作，碳化塔冷却管0 63X2mm、钛平板换热器、钛外 冷器、钛泵、C02透平压缩机转子、Ti-6Al-4V合金叶轮等的应用效果很好，这为全行业进 行用钛技术改造和新建三个年产 60万吨纯碱厂起到了样板作用。

例如：某纯碱厂蒸馏塔顶部氨冷凝器应用纯钛管代替铸铁管氨冷凝器是纯碱生产过程中， 将蒸馏塔蒸出的氨气进行冷凝的设备，它由两个铸铁冷却箱组成，每个箱的直径2.5m,高 1.2m，箱内原装有0 63X6X2986mm铸铁小管214根，两个箱共428根管内外均用热固性 酚醛清漆防腐，管外介质为NH3、C02、H2O蒸气，温度95C左右管内走NH4C1母液，与管 外介质进行换热在此条件下，铸铁管腐蚀严重，使用一年即有部分管子腐蚀穿孔，2 年已 腐蚀损坏严重，停止使用为解决氨冷凝器内铸铁管严重腐蚀问题，将铸铁管全部替换为TA2钛管，规格为①60X2X3010mm，钛管管端与铸铁花板间用0型橡胶圈密封这是我国 纯碱工业第一台蒸馏塔的冷却小管采用纯钛管投产使用二年多，曾抽管进行宏观检查，未 发现腐蚀现象，预计使用寿命可达 20 年以上，可比铸铁管延长 10倍由于钛管耐腐蚀，传 热效率保持良好（铸铁管在3 年一个大修期间，其传热效率前期好，中期差，后期就失效）， 管内 NH4Cl 母液预热回收热量，提高母液进入蒸馏塔的温度，可节约大量蒸汽，经济效益明 显。