การประยุกต์ใช้และข้อดีของวัสดุไทเทเนียมในอุตสาหกรรมเคมี

การประยุกต์ใช้งานเฉพาะในอุตสาหกรรมเคมี

วัสดุไทเทเนียมถูกนำไปใช้ในเกือบทุกสาขาย่อยของอุตสาหกรรมเคมีที่เกี่ยวข้องกับสารกัดกร่อนสูง โดยส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปแบบของ เครื่องปฏิกรณ์, ภาชนะรับความดัน, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน, หอคอย, ท่อส่ง, ข้อต่อ, วาล์ว, ปั๊ม, เครื่องกวน และขั้วไฟฟ้า.

นี่คือสถานการณ์การใช้งานทั่วไปบางส่วน:

1. อุตสาหกรรมคลอรอัลคาไล (การประยุกต์ใช้ทางเคมีที่ใหญ่ที่สุด)

อุตสาหกรรมคลอรอัลคาไลผลิตโซดาไฟ คลอรีน และไฮโดรเจน ซึ่งทั้งหมดเป็นสารกัดกร่อนสูง

• อุปกรณ์ที่ใช้:

  • เครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์แบบไอออนเมมเบรน: ไทเทเนียมถูกใช้เป็นวัสดุหลักสำหรับห้องขั้วบวก (สัมผัสกับคลอรีน กรดไฮโดรคลอริก และกรดไฮโปคลอรัส), แผ่นขั้วบวก และท่อระบายความร้อน นี่คือการประยุกต์ใช้ไทเทเนียมที่ใหญ่ที่สุดในอุตสาหกรรมเคมี

  • เครื่องทำความเย็น/เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนก๊าซคลอรีนเปียก: ความทนทานต่อการกัดกร่อนของไทเทเนียมทำให้เป็นวัสดุโลหะเดียวที่คุ้มค่าทางเศรษฐกิจสำหรับการผลิตเครื่องทำความเย็นแบบเชลล์และท่อหรือแบบแผ่นสำหรับก๊าซคลอรีนเปียกที่มีอุณหภูมิสูง

  • เครื่องขัดก๊าซคลอรีน, หออบแห้ง และท่อส่ง: ไทเทเนียมถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายตลอดทั้งระบบที่จัดการกับก๊าซคลอรีนเปียกและแห้ง

2. อุตสาหกรรมโซดาแอช (โซเดียมคาร์บอเนต)

• อุปกรณ์ที่ใช้:

  • เครื่องทำความเย็นภายนอก, คอนเดนเซอร์ และเครื่องทำความเย็น: ในกระบวนการผลิตโซดาแอช สื่อกลางมีไอออนคลอไรด์ (Cl⁻) และไอออนแอมโมเนียม (NH₄⁺) ในความเข้มข้นสูง ซึ่งทำให้เกิดการกัดกร่อนแบบหลุมและการกัดกร่อนจากความเครียดอย่างรุนแรงในสแตนเลส เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนไทเทเนียมแก้ปัญหานี้ได้อย่างสมบูรณ์แบบ โดยมีอายุการใช้งานมากกว่า 20 ปี เมื่อเทียบกับอุปกรณ์สแตนเลสที่มีอายุการใช้งานเพียง 1-2 ปี

3. อุตสาหกรรมยูเรีย

• อุปกรณ์ที่ใช้:

  • หอสังเคราะห์ยูเรีย, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแรงดันสูง และหอขจัด: การผลิตยูเรียเกิดขึ้นภายใต้อุณหภูมิและความดันสูง และผลิตภัณฑ์กลางคือแอมโมเนียมคาร์บาเมต ซึ่งมีฤทธิ์กัดกร่อนสูง การใช้สแตนเลสในระยะแรกต้องมีการป้องกันการแพสซิเวชันด้วยออกซิเจนและมีอายุการใช้งานที่จำกัด การนำอุปกรณ์ที่บุด้วยไทเทเนียมหรืออุปกรณ์ไทเทเนียมทั้งหมดมาใช้ช่วยยืดอายุการใช้งานอย่างมาก และปรับปรุงความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ

4. อุตสาหกรรมกรดไนตริก

• อุปกรณ์ที่ใช้:

  • เครื่องต้มกรดไนตริก, คอนเดนเซอร์, ขดลวดทำความร้อน, ปั๊ม และวาล์ว: ไทเทเนียมแสดงให้เห็นถึงความเสถียรที่ยอดเยี่ยมในกรดไนตริกที่มีความเข้มข้นและอุณหภูมิต่างๆ (ยกเว้นกรดไนตริกฟูมมิ่ง) โดยมีความทนทานต่อการกัดกร่อนที่เหนือกว่าสแตนเลสและโลหะผสมอะลูมิเนียม

5. สารเคมีอินทรีย์และสารเคมีละเอียด

• อุปกรณ์ที่ใช้:

  • หม้อปฏิกิริยา (พร้อมแจ็คเก็ตหรือขดลวด) และขดลวด: ใช้ในการผลิตสารกำจัดศัตรูพืช สีย้อม ตัวกลางทางเภสัชกรรม เครื่องสำอาง (เช่น สภาพแวดล้อมกรดอะซิติก) เป็นต้น เมื่อใดก็ตามที่เกี่ยวข้องกับสารกัดกร่อน เช่น คลอไรด์ กรดไฮโดรคลอริก หรือกรดอินทรีย์ อุปกรณ์ไทเทเนียมจะให้สภาพแวดล้อมการทำปฏิกิริยาที่บริสุทธิ์ หลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของไอออนโลหะในผลิตภัณฑ์

  • การผลิต PTA (กรดเทเรฟทาลิกบริสุทธิ์): ไทเทเนียมเป็นวัสดุสำคัญสำหรับการผลิตเครื่องปฏิกรณ์และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในสื่อกรดอะซิติก

6. การทำความเย็นและกำจัดเกลือออกจากน้ำทะเล

• อุปกรณ์ที่ใช้:

  • เครื่องทำความเย็นน้ำทะเลสำหรับโรงไฟฟ้าและโรงงานเคมี: เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อไทเทเนียมเป็นอุปกรณ์มาตรฐานสำหรับโรงไฟฟ้าชายฝั่งและโรงงานเคมี เนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดเซาะและการกัดกร่อนของน้ำทะเลที่ไม่มีใครเทียบได้

  • โรงงานกำจัดเกลือออกจากน้ำทะเล:ท่อถ่ายเทความร้อนในโรงงานกำจัดเกลือออกจากน้ำทะเลแบบหลายขั้นตอน (MSF) หรือแบบหลายผลกระทบที่อุณหภูมิต่ำ (MED) เกือบทั้งหมดใช้ท่อไทเทเนียมเพื่อให้แน่ใจว่าอัตราการผลิตน้ำมีความเสถียรในระยะยาว