Análisis de aplicaciones clave y equipos principales del titanio en la industria cloro{0}}alcalina

1, Ánodo metálico de titanio: el "motor revolucionario" de las celdas electrolíticas. Las celdas electrolíticas son el núcleo de la producción de cloro álcali y anteriormente dependían de ánodos de grafito para una pérdida rápida y una baja eficiencia. En 1956, los científicos holandeses propusieron el concepto de "ánodo de tamaño estable (DSA)" basado en titanio.

En 1968, la empresa italiana Denola logró la industrialización y la industria del cloro álcali entró en la "era del ánodo de titanio". Los ánodos de titanio chinos han impulsado tres revoluciones: a principios de la década de 1960, los tanques de diafragma verticales reemplazaron a los tanques horizontales y la producción de sosa cáustica alcanzó 693.000 toneladas en 1966 (sólo 193.000 toneladas en 1957); En la década de 1970, el DSA a base de titanio reemplazó al grafito.

En 1972, las plantas químicas de Shanghai y Tianjin fueron las primeras en probarlo. En 1996, se pusieron en funcionamiento en todo el país 8.409 celdas electrolíticas de ánodo de titanio, con una capacidad de producción de 4,2 millones de toneladas, lo que representa más del 70%; A mediados de la década de 1980, se introdujeron las celdas de electrólisis de membrana iónica y el titanio se extendió a equipos como los tanques de circulación de líquido anódico. El consumo de titanio de los dispositivos de nivel de 10.000 toneladas fue de 8 toneladas. En 2010, la capacidad de producción de sosa cáustica con membrana iónica superó los 23,99 millones de toneladas.
El entorno de la celda de electrólisis de membrana iónica es severo (90 grados, cloro gaseoso fuerte en el lado del ánodo, 30% -35% de soda cáustica en el lado del cátodo, densidad de corriente de 30-40 A/dm²), y el titanio es mundialmente reconocido como el material preferido para el lado del ánodo.

2. Enfriador de gas de cloro húmedo: el gas de cloro húmedo de alta-temperatura producido por electrólisis desde "contaminación" hasta "alta eficiencia" debe enfriarse y secarse. Los métodos tradicionales tienen desventajas: el enfriamiento directo de aguas residuales que contienen cloro y el enfriamiento indirecto de equipos como el grafito y el acero inoxidable son vulnerables (el acero inoxidable sólo tarda 8-10 días). El titanio resuelve completamente este problema: la corrosión anual del titanio en cloro gaseoso húmedo a alta temperatura es de solo 0,0025 mm y la eficiencia de transferencia de calor es alta. En 1963, Rusia puso en uso un enfriador de titanio de 140 ㎡, y la empresa estadounidense Arid utilizó un equipo de titanio de 78 ㎡ para lograr un efecto de grafito de 140 ㎡; China desarrolló su primer enfriador de titanio de 16,8 ㎡ en 1965, y ahora cientos de enfriadores de titanio se han convertido en estándar en la industria del cloro álcali.

3. Válvulas de bomba de titanio: duraderas para el transporte de fluidos. Los fluidos cloro-álcali contienen cloro libre y soluciones salinas-a alta temperatura, mientras que las válvulas de las bombas comunes son vulnerables a las fugas. Georgia Pifik Company en Estados Unidos utiliza bombas de titanio para transportar soluciones salinas a 85 grados, con una vida útil de 10 años (el acero inoxidable sólo unos meses); La Planta Química Nacional 2 de Beijing utiliza bombas, válvulas e impulsores de titanio en la decloración al vacío para reducir el tiempo de inactividad y las fugas.

Conclusión: la mejora simbiótica entre el titanio y el cloro álcali. El titanio ha reemplazado a los ánodos de grafito para respaldar los procesos de membranas iónicas, resolviendo la contaminación de producción tradicional y los problemas de baja eficiencia, y ayudando a que la capacidad de producción de soda cáustica de China se eleve a decenas de millones de toneladas. En el futuro, con la mejora de la tecnología cloro-álcali, el titanio seguirá desempeñando el papel de "columna vertebral resistente a la corrosión-" y promoverá el desarrollo ecológico de la industria.