金屬鈦具有優(yōu)秀的耐腐蝕性和力學(xué)性能,被廣泛應(yīng)用于很多部門(mén)。特別是化工應(yīng)用中,用鈦可以代替不銹鋼作為耐腐蝕材料,這對(duì)延長(zhǎng)設(shè)備使用年限、降低成本、防止污染和提高生產(chǎn)率等方面有著十分重要的意義。近年來(lái),我國(guó)化工用鈦的范圍在不斷擴(kuò)大,用量逐年增加,鈦已成為化工裝備中主要的防腐蝕材料之一。鈦?zhàn)鳛橐环N用于化工裝置中的耐腐蝕結(jié)構(gòu)材料,已經(jīng)成為化工設(shè)備中的理想材料。
氯堿工業(yè)
氯堿工業(yè)是重要的基礎(chǔ)原料工業(yè),其生產(chǎn)和發(fā)展對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)影響很大。這是因?yàn)殁亴?duì)氯離子的耐腐蝕性能優(yōu)于常用的不銹鋼和其它有色金屬。目前氯堿工業(yè)中廣泛采用鈦來(lái)制造金屬陽(yáng)極電解槽、離子膜電解槽、濕氯冷卻器、精制鹽水預(yù)熱器、脫氯塔、氯氣冷卻洗滌塔等。這些設(shè)備的主要零部件過(guò)去多采用非金屬材料(如石墨、聚氯乙烯等),由于非金屬材料的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性能和加工工藝性能不夠理想,造成設(shè)備笨重、能耗大、壽命短,并影響產(chǎn)品質(zhì)量和污染環(huán)境。因此,我國(guó)自70年代以來(lái),開(kāi)始陸續(xù)用金屬陽(yáng)極電槽和離子膜電槽代替石墨電槽,用鈦制濕氯冷卻器代替石墨冷卻器,均取得良好的效果。
例如:鈦制濕氯冷卻器的應(yīng)用。食鹽電解生產(chǎn)燒堿是要產(chǎn)生大量的高溫濕氯氣,溫度一般在75~95℃,需要經(jīng)過(guò)冷卻和干燥才能使用。我國(guó)食鹽電解制取氯氣的生產(chǎn),以前因?yàn)槔鋮s工藝不合理或因冷卻設(shè)備的腐蝕問(wèn)題影響了氯氣產(chǎn)量和質(zhì)量,而且還嚴(yán)重地污染了環(huán)境。耐高溫濕氯氣腐蝕的鈦制冷卻器投入生產(chǎn),改變了氯堿工業(yè)中制取氯的生產(chǎn)面貌。鈦在高溫濕氯氣的環(huán)境中極耐腐蝕,鈦在常溫時(shí)的氯水中,腐蝕速率為0.000565mm/a;在80℃時(shí)的氯水中,鈦的腐蝕速率為0.00431mm/a;在含95%濕氯氣中,常溫下鈦的腐蝕速率為0.00096mm/a。許多氯堿常應(yīng)用了鈦制濕氯氣冷卻器,有的已使用了近20年,仍然完好。
純堿工業(yè)
純堿是基本的化工原料之一,它直接關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。純堿生產(chǎn)過(guò)程中,氣體介質(zhì)多為NH3和CO2, 液體介質(zhì)多為NaCl、NH4Cl、NH4HCO3和Cl- 濃度較高的溶液,使用碳鋼、鑄鐵材質(zhì)進(jìn)行碳酸化反應(yīng)的碳化塔小管、熱母液冷卻器、冷卻器、結(jié)晶外冷器等主體設(shè)備,均不耐腐蝕,腐蝕泄漏嚴(yán)重,使用壽命不超過(guò)三年。