В последние годы титан и титановые сплавы получили широкое и глубокое применение в химической промышленности благодаря своей исключительной коррозионной стойкости, высокой удельной прочности и превосходной технологичности
2025-11-02
Будь то электролитические ячейки и трубопроводы традиционных хлор-щелочных заводов, облицовка синтетических колонн на крупных предприятиях по производству мочевины или критически важные реакторы проектов PTA, титановые материалы доказали свою незаменимость для противостояния коррозии в агрессивных средах и обеспечения долгосрочной и безопасной эксплуатации установок благодаря своей устойчивой стабильности.
01 Хлор-щелочная промышленность: основной материал для электролиза и работы с хлором
Хлор-щелочная промышленность связана с высококоррозионными средами, такими как хлорный газ, соляная кислота и рассол, что делает титановые сплавы стандартным материалом в этом секторе.
Электролизные системы: анодные резервуары из титанового сплава могут увеличить эффективность тока до 97%, снизить потребление энергии на 15%, выдерживать высокотемпературные условия электролиза рассола и продлить срок службы на 5-8 лет по сравнению с традиционными металлическими резервуарами.
Оборудование для обработки хлора: изготовленные из титана охладители влажного хлора и башни для сушки хлора обеспечивают более 15 лет эксплуатации без коррозии в средах с высоким содержанием хлора во влажном газе, что позволяет сократить количество остановок на техническое обслуживание на 80% и значительно снизить риски перебоев в производстве.
02 Завод по производству ПТА: ключевые компоненты, устойчивые к коррозии уксусной кислотой и бромидом
В производстве очищенной терефталевой кислоты (ПТА) смесь уксусной кислоты и бромида называют «раком материалов». Обычные металлы быстро корродируют в этой среде, тогда как титановые сплавы остаются единственным материалом, способным выдерживать такие условия в течение длительного времени.
Реакторы и системы перемешивания: в окислительных реакторах используются облицовки из титанового сплава, а для лопастей мешалок — титановый сплав TA10. Эти компоненты обеспечивают 10 лет эксплуатации без замены в коррозионной среде при температуре 135 ℃, что более чем в десять раз превышает срок службы нержавеющей стали 316L.
Теплообменное оборудование: Теплообменники из титанового сплава в процессах концентрирования PTA предотвращают коррозию, вызванную образованием накипи уксусной кислоты. Эффективность теплопередачи остается стабильно выше 90 % от расчетных значений, что снижает потери энергии.
03 Морская химическая переработка: оборудование, устойчивое к воздействию морской воды и сред с высокой соленостью
В морских химических применениях (например, опреснение морской воды, производство морской соли, химические установки на морских платформах) среды с высокой соленостью и влажностью требуют исключительной коррозионной стойкости материалов, в чем титановые сплавы превосходны.
Оборудование для опреснения морской воды: Титановые трубчатые теплообменники достигают коэффициента производства воды, превышающего 10:1 (выход пресной воды к потреблению морской воды), продлевая циклы технического обслуживания до 8 лет и сокращая частоту очистки на 60% по сравнению с теплообменниками из медных сплавов.
Химические системы морских платформ: насосы, клапаны и трубопроводы из титановых сплавов обеспечивают нулевую коррозионную утечку в течение всего 30-летнего срока службы в условиях морского соленого тумана, что исключает риск загрязнения морской воды или утечки химических веществ в результате коррозии оборудования.
04 Специализированная транспортировка жидкостей: решение проблемы транспортировки высококоррозионных жидкостей
В химической промышленности часто требуется транспортировка специальных коррозионных сред, таких как фтористоводородная кислота, диоксид хлора и концентрированная азотная кислота. Титановые сплавы (особенно титано-палладиевые сплавы) представляют собой основное решение.
Транспортировка фтористоводородной кислоты: компоненты трубопроводов из сплава Ti-0,2Pd выдерживают коррозию концентрированной фтористоводородной кислотой, сохраняя скорость коррозии ниже 0,01 мм/год. Это решает общеотраслевую проблему «частых утечек из трубопроводов» при переработке фторсодержащих химических веществ.
Транспортировка окислителей: трубопроводные системы из титановых сплавов для диоксида хлора могут долгое время работать в условиях высокой окислительной среды, демонстрируя скорость коррозии всего 0,03 мм/год, что обеспечивает безопасность производства и транспортировки дезинфицирующих средств.
05 Фармацевтика и тонкая химия: двойная гарантия чистоты и коррозионной стойкости
Фармацевтическая и пищевая химическая промышленность предъявляют строгие двойные требования к «коррозионной стойкости» и «чистоте», которые титановые сплавы полностью удовлетворяют.
Биореакторы: внутренние стенки из титанового сплава подвергаются прецизионной полировке для достижения шероховатости поверхности Ra < 0,4 мкм, что исключает рост микроорганизмов. Это соответствует стандартам чистоты FDA класса A, что делает их пригодными для высокотехнологичных фармацевтических применений, таких как антибиотики и вакцины.
Системы очистки: компоненты из титанового сплава в системах CIP (Очистка на месте) выдерживают циклическую очистку с использованием сильных щелочей температурой 80℃ и водой высокой температуры. Они не подвержены коррозии или выщелачиванию металлических ионов при длительном использовании, что предотвращает загрязнение фармацевтических препаратов или пищевых ингредиентов.
В будущем титан и титановые сплавы в химической промышленности будут развиваться от «незаменимых» до «повсеместных». Благодаря постоянным достижениям в области инноваций материалов, революции в производстве и переходу к экологически чистым технологиям, конкурентоспособность титановых сплавов в химических применениях будет неуклонно расти, а сфера их использования будет продолжать расширяться.
