純堿是最基本的化學(xué)原料之一、與國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展直接相關(guān)。在純堿生產(chǎn)過程中,氣體介質(zhì)主要為NH3和CO2、液體介質(zhì)主要為濃度較高的NaCl,NH4Cl,NH4HCO3和Cl-溶液。碳鋼和鑄鐵用于碳化塔管和熱母液冷卻器。冷卻器,晶體式外部冷卻器等主要設(shè)備不耐腐蝕,鈦設(shè)備腐蝕和泄漏嚴(yán)重,使用壽命不到三年。 1975年至1977年,天津純堿廠和大連化學(xué)工業(yè)公司建廠進(jìn)行了鈦的應(yīng)用示范工作,碳化塔冷卻管63×2mm,鈦板式換熱器,鈦外部冷卻器,鈦泵,CO2渦輪壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的應(yīng)用效果Ti-6Al-4V合金葉輪等的優(yōu)良性能,為整個行業(yè)進(jìn)行鈦技術(shù)改造并新建三個年產(chǎn)60萬噸純堿的工廠起到了示范作用。
示例:在純堿廠蒸餾塔頂部的氨冷凝器中,使用純鈦管代替鑄鐵管。氨冷凝器是一種在生產(chǎn)純堿過程中冷凝來自蒸餾
鈦反應(yīng)釜塔的氨蒸氣的裝置。它由兩個鑄鐵冷卻箱組成,每個冷卻箱的直徑為2、5m,高度為1、2m。原盒為Φ63×6×2986mm鑄鐵小管214根,兩盒共428根。管的內(nèi)部和外部均具有熱固性酚醛清漆的防腐性。管外介質(zhì)為NH3、CO2、H2O蒸氣,溫度約為95℃。 NH4Cl的母液進(jìn)入管內(nèi),與管外的介質(zhì)進(jìn)行熱交換。在這種情況下,鑄鐵管會嚴(yán)重腐蝕,使用一年后某些管子會腐蝕并穿孔,兩年后腐蝕和損壞會很嚴(yán)重,因此請停止使用。為了解決氨冷凝器中鑄鐵管的嚴(yán)重腐蝕問題,全部鑄鐵管均換成規(guī)格為Φ60×2×3010mm的TA2鈦管。鈦管的末端和鑄鐵花板用O形橡膠圈密封。這是我國純堿行業(yè)中的第一座蒸餾塔,其冷卻管使用純鈦管。它已經(jīng)投入生產(chǎn)了兩年多,并且已將管拉出進(jìn)行宏觀檢查,未發(fā)現(xiàn)腐蝕。預(yù)期使用壽命可達(dá)20年以上,是鑄鐵管的10倍。由于鈦管的耐腐蝕性,傳熱效率保持良好(鑄鐵管在三年內(nèi)早期傳熱效率好,中期傳熱差,后期失效)不銹鋼反應(yīng)釜大修)。溫度高,可節(jié)省大量蒸汽,經(jīng)濟(jì)效益明顯。