Deunydd rhagorol ar gyfer anodau yn y diwydiant clor-alcali - titaniwm

Pwynt toddi titaniwm yw 1680 gradd a'r dwysedd yw 4.54g/cm3. Mae'n drymach nag alwminiwm ond 43% yn ysgafnach na dur. Mae titaniwm yn gryf iawn, 6 gwaith yn gryfach nag alwminiwm. Felly, ymhlith deunyddiau strwythurol, mae gan ditaniwm gryfder penodol uchel iawn. Mantais fawr arall o ditaniwm yw ei wrthwynebiad cyrydiad cryf i amrywiaeth o sylweddau.

Defnyddir titaniwm yn eang yn y diwydiant clor-alcali, yn gyntaf oherwydd ei wrthwynebiad cyrydiad rhagorol i doddiannau clorin gwlyb a sodiwm clorid, ac yn ail oherwydd bod ei briodweddau electrocemegol yn ei gwneud yn addas i'w ddefnyddio fel deunydd anod. Dechreuodd yr Unol Daleithiau weithgynhyrchu offer clor-alcali mor gynnar â'r 1960au, ac mae'r cais hwn wedi datblygu'n gyflym, gyda chyfradd twf blynyddol cyfansawdd o 8%. Yn 2021, mae tua 50% o gynhyrchiant clorin byd-eang yn defnyddio anodau wedi'u gorchuddio â rutheniwm-titaniwm. Mewn cynhyrchu clorin Rwsia, mae mwy nag 80% o offer a phibellau wedi'u gwneud o ditaniwm. Mae'r diwydiant clor-alcali cyfan, sy'n cynhyrchu clorin ac ocsidau eraill, cemegau gwenwynig, cloraminau a phowdr cannu, yn cyfrif am fwy na 60% o'r offer titaniwm a ddefnyddir yn y sector cemegol. Yn y diwydiant clor-alcali, mae Japan yn defnyddio anodau titaniwm, sef y cynhyrchion titaniwm a ddefnyddir fwyaf yn Japan. Ers y 1980au cynnar, mae diwydiant clor-alcali fy ngwlad wedi dechrau defnyddio anodau titaniwm ac wedi cyflawni buddion economaidd da.

Titanium anode is currently the single product that uses the most titanium in the chemical industry. In the past, graphite anodes were commonly used in chlor-alkali industrial electrolyzers, which had short lifespan and high power consumption. The advantages of using titanium anodes are: anode size stability, long life, low power and steam consumption, high product quality, large production capacity, and good working conditions. After Shanghai Liaoyuan Chemical Company switched its 20-meter-long electrolytic cell to titanium anodes, experts determined that its production capacity doubled compared to that of graphite anode electrolytic cells. The current density of graphite electrodes is mostly 1100A/m2, and the current density of titanium anodes can reach >2000A/m2; the anode has a long life. Graphite anodes can only be used for about 0.5 years, while titanium anodes can be used for >4 blynedd; arbed tua 15% o drydan a thua 5% o stêm. Mae ansawdd y cynnyrch yn dda. Mae'r soda costig a gynhyrchir gan y tanc anod graffit yn borffor cochlyd, tra bod y soda costig a gynhyrchir gan y tanc anod titaniwm yn ddi-liw ac mae ganddo gynnwys amhuredd organig isel; mae gan y diaffram asbestos oes hir. Dim ond am tua 180 diwrnod y gellir defnyddio diaffram y tanc anod graffit, tra bod gan y diaffram tanc anod titaniwm fywyd gwasanaeth hir oherwydd nad yw'n cael ei rwystro gan ronynnau graffit, sydd nid yn unig yn arbed asbestos, ond hefyd yn gofyn am lai o waith cynnal a chadw; nid yw anodau titaniwm yn defnyddio asffalt a phlwm, ac maent yn wyrdd ac yn gyfeillgar i'r amgylchedd.

Ym mhroses cynhyrchu clorin y cwmni clor-alcali, nid yn unig mae gan y nwy clorin sy'n cael ei ollwng o'r gell electrolytig dymheredd uchel, ond mae hefyd yn cynnwys llawer iawn o leithder. Rhaid ei oeri a'i sychu cyn ei ddefnyddio. Mae'r broses oeri yn cynnwys dull uniongyrchol a dull anuniongyrchol. Bydd oeri chwistrellu dŵr uniongyrchol nid yn unig yn ffurfio llawer iawn o ddŵr sy'n cynnwys clorin, ond hefyd yn llygru'r amgylchedd. Mae colli clorin yn fawr, mae'r defnydd o H2SO4 yn fawr, ac mae'r amodau gwaith hefyd yn wael. Os defnyddir oerach dur di-staen anuniongyrchol ar gyfer oeri, mae bywyd y gwasanaeth yn anodd bod yn fwy na 10 diwrnod, tra mai dim ond am tua 90 diwrnod y gellir defnyddio oerach graffit. Mae titaniwm yn ddeunydd rhagorol ar gyfer gweithgynhyrchu oeryddion ac mae ganddo wrthwynebiad cryf iawn i gyrydiad clorin gwlyb, gyda chyfradd cyrydiad o Llai na neu'n hafal i 0.0025 mm y flwyddyn. Felly, gall defnyddio oeryddion titaniwm mewn prosesu clor-alcali leihau'r amser oeri a sychu, lleihau colli clorin, a lleihau llygredd amgylcheddol. Yn ail, gall greu'r amodau angenrheidiol ar gyfer gweithrediad sefydlog a sychu nwy cywasgedig yn llwyr.

In the U.S. chemical industry, >Defnyddir 50% o ditaniwm mewn oeryddion ar gyfer cynhyrchu clor-alcali. Dim ond 2 i 3 blynedd y parodd tiwbiau oeri Allied a wnaed o graffit. Ar ôl newid i diwbiau titaniwm, gellir eu defnyddio am fwy na 10 mlynedd. Mae defnyddio tiwbiau titaniwm â waliau tenau yn dileu'r angen am osod stribedi graffit ar yr oerach a gallant wrthsefyll dargludiad gwres uchel iawn. Er enghraifft, mae oerach titaniwm 78m2 yn dargludo cymaint o wres ag oerach graffit 140m2. Mae'r oeryddion a ddefnyddir yn yr Undeb Sofietaidd a diwydiant clor-alcali Rwsia i gyd wedi'u gwneud o ditaniwm. Clorin gwlyb oeri dangosyddion economaidd, tiwb graffit Shanghai Liaoyuan Chemical Company, tiwb titaniwm oerach dangosyddion technegol ac economaidd. Gellir gweld o'r data hyn bod oeri anuniongyrchol â chlorin gwlyb yn llawer mwy effeithiol nag oeri chwistrell uniongyrchol â dŵr.

Ar ôl i Shanghai Liaoyuan Chemical Company newid i oeryddion titaniwm anuniongyrchol, gall arbed 400,000 tunnell y flwyddyn o ddŵr, 1,360 tunnell y flwyddyn o asid sylffwrig i'w sychu, a 1,400 tunnell y flwyddyn o nwy clorin. Mae oeryddion tiwb titaniwm yn para llawer hirach nag oeryddion tiwb graffit.
Pympiau, falfiau, ac ati.

Gall pympiau titaniwm sy'n defnyddio dulliau bilen neu electrolysis mercwri i gynhyrchu clorin gyflawni'r buddion economaidd uchaf. Mae gan y pwmp titaniwm gan y cwmni Americanaidd Piffic fywyd gwasanaeth o hyd at 10 mlynedd. Defnyddiodd Beijing Chemical Plant Rhif 2 bympiau titaniwm 6BA-12 bwrw, falfiau stopio Dg100 a Dg150, a impelwyr titaniwm pwmp gwactod ceramig cylch dŵr HTB-7011 yn y broses dechlorination gwactod. Ar ôl 1.5 mlynedd o weithredu, maent yn dal yn gyfan. Dim arwyddion o gyrydiad. Gellir defnyddio falfiau titaniwm amrywiol yn effeithiol o dan bwysau uchel o bwysau arferol i 5000N / cm2.