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在純堿工業中,設備腐蝕問題一直以來都比較嚴重,這是因為純堿生產過程中所產生的氣體介質(多為NH3和CO2)和液體介質(多為NaCl、NH4Cl、NH4HCO3和Cl-)均為腐蝕性較為厲害的高濃度液體,而使用的碳鋼、鑄鐵材質進行碳酸化反應的碳化塔小管、熱母液冷卻器、冷卻器、結晶外冷器等主體設備,均不耐腐蝕,腐蝕泄漏嚴重,使用壽命一般不能超過三年。1975-1977年,天津堿廠和大連化學工業公司建廠進行了鈦應用示范工作,碳化塔冷卻管63×2mm、鈦板式換熱器、鈦外冷器、鈦泵、CO2透平壓縮機轉子、Ti-6Al-4V合金葉輪等的應用效果很好,這為全行業進行用鈦技術改造和新建三個年產60萬噸純堿廠起到了樣板作用。
例如:某純堿廠蒸餾塔頂部氨冷凝器應用純鈦管代替鑄鐵管。氨冷凝器是純堿生產過程中,將蒸餾塔蒸出的氨氣進行冷凝的設備,它由兩個鑄鐵冷卻箱組成,每個箱的直徑2.5m,高1.2m,箱內原裝有Φ63×6×2986mm鑄鐵小管214根,兩個箱共428根。管內外均用熱固性酚醛清漆防腐,管外介質為NH3、CO2、H2O蒸氣,溫度95℃左右。管內走NH4Cl母液,與管外介質進行換熱。在此條件下,鑄鐵管腐蝕嚴重,使用一年即有部分管子腐蝕穿孔,2年已腐蝕損壞嚴重,停止使用。為解決氨冷凝器內鑄鐵管嚴重腐蝕問題,將鑄鐵管全部替換為TA2鈦管,規格為Φ60×2×3010mm,鈦管管端與鑄鐵花板間用O型橡膠圈密封。這是我國純堿工業第一臺蒸餾塔的冷卻小管采用純鈦管。投產使用二年多,曾抽管進行宏觀檢查,未發現腐蝕現象,預計使用壽命可達20年以上,可比鑄鐵管延長10倍。由于鈦管耐腐蝕,傳熱效率保持良好(鑄鐵管在3年一個大修期間,其傳熱效率前期好,中期差,后期就失效),管內NH4Cl母液預熱回收熱量,提高母液進入蒸餾塔的溫度,可節約大量蒸汽,經濟效益明顯。
在這方面,圣瑞金屬所生產的鈦管、鈦板、鈦合金產品經實際檢驗,能夠滿足氣體和液體的耐高腐蝕性要求,使用壽命長,可靠耐用,不僅在純堿工業中,在其他有耐腐蝕性要求的使用場景都有良好表現。
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