تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم: محافظت در برابر خوردگی و تقویت‌کننده‌های عملکرد در تولید خاکستر سودا

خاکستر سودا به عنوان یک ماده اولیه اولیه در صنایع شیمیایی، در فرآیند تولید خود با مشکلات خوردگی جدی مواجه است. به ویژه تحت تأثیر رسانه های فاز گاز یا مایع، تجهیزات چدنی و فولاد کربنی اغلب برای مقاومت در برابر خوردگی موضعی و حمله خوردگی شکاف دشوار است. به همین دلیل، صنعت جهانی خاکستر سودا برای مقابله با این چالش به تجهیزات تیتانیوم روی آورده است.
تیتانیوم در تولید خاکستر سودا از طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی
در فرآیند آهنگری تولید خاکستر سودا، تیتانیوم به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی به مقدار زیادی در کولرهای گازی تقطیر و کندانسورها استفاده می شود. به طور خاص، لوله های تیتانیومی با دیواره نازک تا 20 سال عمر مفید دارند. این نه تنها شرایط انتقال حرارت را بهبود می بخشد، بلکه تضمین می کند که ناحیه انتقال حرارت تجهیزات و سطح مقطع لوله در اثر خوردگی کاهش نمی یابد، که به ویژه برای کندانسورهای تقطیر مهم است.
به عنوان مثال، در ایالات متحده، از لوله های تیتانیوم در فرآیند تولید خاکستر سودا برای جایگزینی لوله های چدنی استفاده شده است که هر دو سال یکبار باید تعویض می شد. این ابتکار نه تنها به طور قابل توجهی طول عمر تجهیزات را افزایش می دهد، بلکه ظرفیت تولید را تا 25٪ افزایش می دهد. علاوه بر این، به منظور کاهش بیشتر هزینه‌ها، کشورهای خارجی نیز شروع به استفاده از لوله‌های جوشی بدون درز نوار باریک تیتانیوم خالص برای جایگزینی لوله‌های بدون درز و استفاده گسترده از مبدل‌های حرارتی صفحه تیتانیوم کرده‌اند.

تیتانیوم چین در عمل تولید خاکستر سودا
از سال 1965، چین نیز شروع به استفاده از تیتانیوم برای حل مشکل خوردگی تجهیزات در تولید خاکستر سودا کرده است. در تولید خاکستر سودا، تیتانیوم در طیف گسترده ای از کاربردها، از جمله تجهیزات کلیدی مانند خنک کننده خارجی کریستالیزاسیون، کندانسور آمونیاک در بالای برج تقطیر، گرم کن مادر کلرید آمونیوم، مبدل حرارتی صفحه تخت، مبدل حرارتی صفحه چتری، کربناتاسیون استفاده می شود. لوله خنک کننده برج، پروانه روتور توربو کمپرسور دی اکسید کربن، و پمپ لیز.
در میان آنها، برج کربن سازی تجهیزات اصلی در تولید خاکستر سودا است. در برج کربنیزاسیون، آمونیاک با دی اکسید کربن واکنش داده و بی کربنات سدیم تولید می کند. با این حال، لوله های آب خنک کننده در مخزن آب خنک کننده در قسمت میانی و پایینی برج کربنیزاسیون با خوردگی آبشستگی جدی مواجه هستند. در گذشته، با وجود تلاش برای پوشش های مختلف ضد خوردگی، هیچ یک از آنها به طور موثر مشکل را حل نکرد. عمر مفید لوله های چدنی نیز بسیار کوتاه بود. از آنجایی که از لوله تیتانیوم به جای لوله چدنی استفاده می شود، سال هاست که هیچ پدیده خوردگی مشاهده نشده است و مزایای اقتصادی آن قابل توجه است.
علاوه بر این، تعداد زیادی پمپ تیتانیوم نیز مزایای بسیاری را به همراه دارد. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که پمپ‌های تیتانیوم نه‌تنها در برابر خوردگی، مقاوم در برابر سایش هستند، بلکه در درازمدت 70 تا 80 درصد از عملکرد بازده بالایی دارند. این نه تنها باعث صرفه جویی در مصرف برق می شود، بلکه عملکرد بدون نشتی را نیز درک می کند، در نتیجه باعث صرفه جویی در مواد و تمیز کردن محیط می شود. علاوه بر این، پمپ های تیتانیوم عمر مفیدی بین 20 تا 30 سال دارند.
به طور خلاصه، تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم در تولید خاکستر سودا مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی و راندمان بالا نشان داده‌اند. با پیشرفت مداوم فناوری و کاهش بیشتر هزینه، استفاده از تیتانیوم در صنعت خاکستر سودا آینده گسترده تری خواهد داشت.