Τιτανίου και κράματα τιτανίου: Προστασία από τη διάβρωση και ενισχυτές απόδοσης στην παραγωγή ανθρακικού νατρίου

Το ανθρακικό νάτριο, ως βασική πρώτη ύλη στη χημική βιομηχανία, αντιμετωπίζει σοβαρά προβλήματα διάβρωσης στη διαδικασία παραγωγής της. Ειδικά κάτω από τη δράση μέσων αερίου ή υγρής φάσης, ο εξοπλισμός από χυτοσίδηρο και ανθρακούχο χάλυβα είναι συχνά δύσκολο να αντισταθεί στην τοπική διάβρωση και στην επίθεση διάβρωσης ρωγμών. Για το λόγο αυτό, η παγκόσμια βιομηχανία ανθρακικού νατρίου έχει στραφεί σε εξοπλισμό τιτανίου για να ανταποκριθεί σε αυτήν την πρόκληση.
Τιτάνιο στην παραγωγή ανθρακικού νατρίου με ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών
Στη διαδικασία παραγωγής σφυρηλάτησης ανθρακικού νατρίου, το τιτάνιο χρησιμοποιείται σε μεγάλες ποσότητες σε ψύκτες και συμπυκνωτές αερίου απόσταξης λόγω της εξαιρετικής αντοχής του στη διάβρωση. Συγκεκριμένα, οι σωλήνες τιτανίου με λεπτό τοίχωμα έχουν διάρκεια ζωής έως και 20 χρόνια. Αυτό όχι μόνο βελτιώνει τις συνθήκες μεταφοράς θερμότητας, αλλά διασφαλίζει επίσης ότι η περιοχή μεταφοράς θερμότητας του εξοπλισμού και η περιοχή διατομής της διαδρομής του σωλήνα δεν μειώνονται από τη διάβρωση, η οποία είναι ιδιαίτερα σημαντική για τους συμπυκνωτές απόσταξης.
Στις Ηνωμένες Πολιτείες, για παράδειγμα, οι σωλήνες τιτανίου έχουν χρησιμοποιηθεί στη διαδικασία παραγωγής ανθρακικού νατρίου για την αντικατάσταση σωλήνων από χυτοσίδηρο που έπρεπε να αντικαθίστανται κάθε δύο χρόνια. Αυτή η πρωτοβουλία όχι μόνο επεκτείνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού, αλλά και αυξάνει την παραγωγική ικανότητα κατά 25%. Επιπλέον, προκειμένου να μειωθεί περαιτέρω το κόστος, οι ξένες χώρες άρχισαν επίσης να χρησιμοποιούν καθαρό τιτάνιο με στενή λωρίδα για την κατασκευή συγκολλημένων σωλήνων χωρίς ραφή με λεπτό τοίχωμα για την αντικατάσταση των σωλήνων χωρίς ραφή και την εκτεταμένη χρήση εναλλάκτη θερμότητας από πλάκες τιτανίου.

Το τιτάνιο της Κίνας στην πρακτική της παραγωγής ανθρακικού νατρίου
Από το 1965, η Κίνα έχει επίσης αρχίσει να προσπαθεί να χρησιμοποιεί τιτάνιο για να λύσει το πρόβλημα της διάβρωσης του εξοπλισμού στην παραγωγή ανθρακικού νατρίου. Στην παραγωγή ανθρακικού νατρίου, το τιτάνιο χρησιμοποιείται σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένου βασικού εξοπλισμού όπως εξωτερικό ψυγείο κρυστάλλωσης, συμπυκνωτή αμμωνίας στην κορυφή του πύργου απόσταξης, θερμάστρα μητρικού υγρού χλωριούχου αμμωνίου, εναλλάκτη θερμότητας επίπεδης πλάκας, εναλλάκτη θερμότητας ομπρέλας, ενανθράκωση σωλήνας ψύξης πύργου, πτερωτή ρότορα στροβιλοσυμπιεστή διοξειδίου του άνθρακα και αντλία αλισίβας.
Μεταξύ αυτών, ο πύργος ανθρακοποίησης είναι ο βασικός εξοπλισμός στην παραγωγή ανθρακικού νατρίου. Στον πύργο ανθρακοποίησης, η αμμωνία αντιδρά με το διοξείδιο του άνθρακα για να παράγει διττανθρακικό νάτριο. Ωστόσο, οι σωλήνες νερού ψύξης στη δεξαμενή νερού ψύξης στο μεσαίο και κάτω μέρος του πύργου ενανθράκωσης αντιμετωπίζουν σοβαρή διάβρωση. Στο παρελθόν, παρά τις προσπάθειες για διάφορες αντιδιαβρωτικές επιστρώσεις, καμία από αυτές δεν έλυσε αποτελεσματικά το πρόβλημα. Η διάρκεια ζωής των σωλήνων από χυτοσίδηρο ήταν επίσης εξαιρετικά μικρή. Δεδομένου ότι χρησιμοποιείται σωλήνας τιτανίου αντί για σωλήνα από χυτοσίδηρο, δεν έχει εντοπιστεί φαινόμενο διάβρωσης εδώ και πολλά χρόνια και τα οικονομικά οφέλη είναι σημαντικά.
Επιπλέον, ένας μεγάλος αριθμός αντλιών τιτανίου φέρνει επίσης πολλά πλεονεκτήματα. Πειράματα έχουν δείξει ότι οι αντλίες τιτανίου δεν είναι μόνο ανθεκτικές στη διάβρωση, ανθεκτικές στη φθορά, αλλά και μακροπρόθεσμα 70% έως 80% της λειτουργίας υψηλής απόδοσης. Αυτό όχι μόνο εξοικονομεί ηλεκτρική ενέργεια, αλλά επιτυγχάνει και λειτουργία χωρίς διαρροές, εξοικονομώντας έτσι υλικά και καθαρίζοντας το περιβάλλον. Επιπλέον, οι αντλίες τιτανίου έχουν διάρκεια ζωής από 20 έως 30 χρόνια.
Συνοπτικά, το τιτάνιο και τα κράματα τιτανίου στην παραγωγή ανθρακικού νατρίου έχουν επιδείξει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και υψηλή απόδοση. Με τη συνεχή πρόοδο της τεχνολογίας και την περαιτέρω μείωση του κόστους, η εφαρμογή του τιτανίου στη βιομηχανία ανθρακικού νατρίου θα έχει ευρύτερο μέλλον.