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钛设备在纯碱工业中应用效果良好

钛设备

纯碱是最基本的化工原料之一,它直接关系到国民经济的发展。纯碱生产过程中,气体介质多为NH3和CO2,液体介质多为NaCl、NH4Cl、NH4HCO3和Cl- 浓度较高的溶液,使用碳钢、铸铁材质进行碳酸化反应的碳化塔小管、热母液冷却器、冷却器、结晶外冷器等主体设备,均不耐腐蚀,腐蚀泄漏严重,使用寿命不超过三年。1975-1977年,天津碱厂和大连化学工业公司建厂进行了钛应用示范工作,碳化塔冷却管63×2mm、钛板式换热器、钛外冷器、钛泵、CO2透平压缩机转子、Ti-6Al-4V合金叶轮等的应用效果很好,这为全行业进行用钛技术改造和新建三个年产60万吨纯碱厂起到了样板作用。


例如:某纯碱厂蒸馏塔顶部氨冷凝器应用纯钛管代替铸铁管。氨冷凝器是纯碱生产过程中,将蒸馏塔蒸出的氨气进行冷凝的设备,它由两个铸铁冷却箱组成,每个箱的直径2.5m,高1.2m,箱内原装有Φ63×6×2986mm铸铁小管214根,两个箱共428根。管内外均用热固性酚醛清漆防腐,管外介质为NH3、CO2、H2O蒸气,温度95℃左右。管内走NH4Cl母液,与管外介质进行换热。在此条件下,铸铁管腐蚀严重,使用一年即有部分管子腐蚀穿孔,2年已腐蚀损坏严重,停止使用。为解决氨冷凝器内铸铁管严重腐蚀问题,将铸铁管全部替换为TA2钛管,规格为Φ60×2×3010mm,钛管管端与铸铁花板间用O型橡胶圈密封。这是我国纯碱工业第一台蒸馏塔的冷却小管采用纯钛管。投产使用二年多,曾抽管进行宏观检查,未发现腐蚀现象,预计使用寿命可达20年以上,可比铸铁管延长10倍。由于钛管耐腐蚀,传热效率保持良好(铸铁管在3年一个大修期间,其传热效率前期好,中期差,后期就失效),管内NH4Cl母液预热回收热量,提高母液进入蒸馏塔的温度,可节约大量蒸汽,经济效益明显。

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