טיטניום: השותף ההארדקור של תעשיית הכלור אלקלי

כתעשייה כימית בסיסית המחזקת את הכלכלה הלאומית, תעשיית הכלור-אלקלי עומדת כ"אבן הפינה" של התעשייה המודרנית. עם זאת, המדיה המאכלת ביותר לאורך כל תהליך הייצור הגבילה זמן רב את התפתחות התעשייה. הופעתו שלמתכת טיטניום פתר את הבעיה הזו, הפך ל"שותף הארדקור" הכרחי עבור תעשיית הכלור-אלקלי ושומר על פיתוחה.

 

מעמדו של טיטניום כשותף המושלם לתעשיית הכלור-אלקלי נובע מהעמידות המובנית בפני יוני כלוריד ועמידות בפני קורוזיה יוצאת דופן. בייצור אלקלי -כלור, ריכוז יוני הכלוריד של מי מלח גולמי מגיע ל-60,000 ppm, ולגז הכלור הרטוב בטמפרטורה גבוהה- הנוצר באלקטרוליזה יש טמפרטורה של עד 75~95 מעלות.

 

לעומת זאת, טיטניום מספק ביצועי עמידות בפני קורוזיה ללא דופי בסביבות כאלה: אובדן הקורוזיה השנתי הוא רק 0.0025 מ"מ בסביבת גז כלור רטובה-בטמפרטורה גבוהה, קצב הקורוזיה יורד ל-0.000565 מ"מ/א' בטמפרטורה-רגילה של כלור במי כלור, ואפילו 431800 מעלות מים כלור בלבד. עמידות קורוזיה סופר חזקה זו הופכת את הטיטניום ל"שומר פלדה" מפני קורוזיה בייצור אלקלי-כלור.

 

 

מקישורי ייצור ליבה ועד לצמתי תהליכים מרכזיים, חומרי טיטניום עוברים לאורך כל תהליך ייצור הכלור-אלקלי, יוצרים "מטריצת ציוד טיטניום" מלאה ומתייחסים באופן מקיף לבעיות קורוזיה ויעילות בכל הקישורים.

1. קישור אלקטרוליזה ליבה
אלקטרוליזרי אנודות ממתכת ואלקטרוליזרי ממברנות-לחילופי יונים הם ה"לבבות" של ייצור כלור-אלקלי. רכיבי האנודה שלהם לוקחים טיטניום כחומר הבסיס ומצופים בתחמוצות מתכות יקרות מקבוצת פלטינה כדי ליצור אנודות מתכת ביציבות גבוהה.

 

בהשוואה לאנודות גרפיט מסורתיות, לאנודות מתכת על בסיס-טיטניום יש חיי שירות ארוכים באופן משמעותי, תוך שיפור ביעילות האלקטרוליזה, הפחתת צריכת האנרגיה וצמצום הזיהום.

 

מאז שה-De Nora SpA האיטלקית מימשה את היישום התעשייתי שלה בשנת 1968, אנודות טיטניום הפכו במהירות למיינסטרים העולמי. סין החלה לקדם את השימוש בהם בשנות ה-70, התפתחה מיישומי פיילוט לפופולריות ארצית, והובילה לקפיצת מדרגה איכותית בתעשיית הכלור-אלקלי.

2. קישור לטיפול בגז כלור
גז הכלור הרטוב בטמפרטורה-גבוהה המיוצר על ידי אלקטרוליזה דורש קירור וייבוש לפני השימוש. מצנני צינורות גרפיט וזכוכית מוקדמים הציגו עמידות לקורוזיה ירודה, שבירה קלה ויעילות חילופי חום נמוכה, בעוד שמקררי נירוסטה יכלו לשמש רק 8 עד 10 ימים.

 

לעומת זאת, מקררי טיטניום יכולים לפעול ביציבות לאורך זמן בסביבת גז כלור רטובה-בטמפרטורה גבוהה עם יעילות חילופי חום משופרת מאוד. מצנן טיטניום 78 ㎡ של Allied Chemical Corporation מארצות הברית יכול להשיג את אפקט הקירור של מכשיר גרפיט בגודל 140 ㎡, תוך קיצור התהליך והפחתת אובדן גז הכלור וזיהום.

 

סין ייצרה את מצנן הטיטניום הראשון שלה כבר ב-1965, וכעת פועלים ברחבי הארץ מאות מצנני מעטפת-ו-טיטניום, כאשר חלק מהציוד נותר במצב מושלם לאחר כמעט 20 שנות שירות.

3. צמתי מפתח אחרים
חומרי טיטניום נמצאים בשימוש נרחב גם במחממי מלח מעודנים, מטהרנים, מגדלי קירור וקרצוף אלקלי-כלור, כמו גם ציוד שינוע ובקרה כגון משאבות ושסתומים לניקוי הכלור בוואקום.

 

בהסתמך על עמידותם בפני קורוזיה ומוליכות תרמית, הם לא רק משפרים את יעילות האלקטרוליזה ומבטיחים את איכות הטיהור של גז הכלור, אלא גם פותרים לחלוטין את בעיית השחיקה הנגרמת על ידי מדיה כגון תמיסות מלח בריכוז גבוה- והיפוכלוריטים.
לפי הסטטיסטיקה, מפעל כלור אלקלי בדרגת עשרת{-אלפי-טון-צורך כ-8 טון של חומרי טיטניום, וייצור של 10,000 טון סודה קאוסטית דורש כ-5 טון של חומרי טיטניום, מה שמשקף ישירות את היישום הגדול- של חומרי טיטניום בתעשייה.

 

במבט לאחור על היסטוריית הפיתוח של תעשיית הכלור-אלקלי, שלוש טרנספורמציות טכנולוגיות גדולות הסתמכו כולן על תמיכה בחומרי טיטניום, שהפכו לבסיס מרכזי לשדרוג התעשייה.

 

המהפך הראשון, החלפת אלקטרוליזרים אופקיים באנכיים, שיפרה את יעילות הייצור והניחה את הבסיס ליישום חומרי טיטניום.

 

השני, שבמרכזו החלפת אנודות גרפיט באנודות טיטניום, הבינה קפיצת מדרגה איכותית בכושר הייצור וסימנה פריצת דרך טכנולוגית חשובה בתעשיית הכלור-אלקלי.

 

השלישי, הפופולריות של-אלקטרוליזרי ממברנות יונים, הרחיבה את היישום של חומרי טיטניום לטווח רחב יותר. האנודות ורכיבי המגע הנוזלים באנודה של אלקטרוליזרים אלו תלויים בעמידות בפני קורוזיה ללא דופי של חומרי טיטניום כדי לפעול ביציבות בתנאי עבודה קשים של כ-90 מעלות וצפיפות זרם גבוהה.

 

Baoji Ruihang Elaborate Material Technology Co., Ltd היא ייצור של מוצרי טיטניום ומתכת לא-ברזלית, מספקת צלחות, סורגים, פרזול, חוטים, צינורות וכו'. אם יש לך תוכנית רכישה, אנא צור איתנו קשר בדוא"ל:Sam.Rui@bjrh-titanium.com.