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鈦材在化工塔器中的應(yīng)用
鈦是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬,按照純度可分為純鈦和鈦合金。鈦?zhàn)鳛橐环N金屬材料具有比強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、耐高溫、耐腐蝕、無(wú)磁性及記憶、超導(dǎo)、儲(chǔ)氫功能等一系列的特性。部分參數(shù)如下:
密度ρ(g/cm3) |
熔點(diǎn)(℃) |
導(dǎo)熱系數(shù)λ (w/m·k) |
抗拉強(qiáng)度σb (mpa) |
伸長(zhǎng)率δ(%) |
硬度hb |
4.51 |
1725 |
15.24 |
539 |
25 |
195 |
在化學(xué)工業(yè)中,塔器作為氣液或液液間傳質(zhì)與傳熱過(guò)程的核心設(shè)備,其材料的選擇很必要。在處理一些腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)時(shí),選擇具有耐腐蝕性能的材料成為了保障設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的必要性,鈦材以其特別的的化學(xué)性質(zhì)和物理性能,成為了化工塔器制造中的重要角色。
鈦材在化工塔器中的應(yīng)用廣泛且重要,這主要得益于其良好的耐腐蝕性和力學(xué)性能。以下是一些具體的化工塔器應(yīng)用鈦材的例子:
尿素生產(chǎn):在尿素生產(chǎn)過(guò)程中,由于合成尿素生產(chǎn)過(guò)程中的介質(zhì)——氨基甲酸銨及過(guò)量氨、尿素以及水的液態(tài)混合物在高溫高壓下腐蝕性很強(qiáng),因此尿素生產(chǎn)中的合成塔、二氧化碳汽提塔、一段分離器等與熔融尿素介質(zhì)接觸的高壓設(shè)備用材必須采用鈦材。鈦材在尿素介質(zhì)中比不銹鋼有更好的抗局部腐蝕性能。
聯(lián)堿生產(chǎn):聯(lián)堿廠經(jīng)常受到高濃度氯化銨溶液對(duì)金屬材料的強(qiáng)烈腐蝕,只有采用鈦材才能很好解決聯(lián)堿生產(chǎn)中的設(shè)備腐蝕問(wèn)題。
石油化工:在石油化工中,鈦材常用于處理具有強(qiáng)腐蝕性的介質(zhì),如氯化烴、硫酸等。例如,在氯化烴的生產(chǎn)過(guò)程中,需要使用到二氯甲烷精餾塔、三氯乙烷換熱器等設(shè)備,這些設(shè)備都采用了鈦材制造。
氯堿工業(yè):氯堿工業(yè)中的許多塔器也采用了鈦材制造,如氯氣冷卻洗滌塔、精制鹽水預(yù)熱器等。這些設(shè)備在氯堿生產(chǎn)中扮演著重要角色,而鈦材的良好耐腐蝕性保證了設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
精細(xì)化工行業(yè):在精細(xì)化工行業(yè)中,一些工業(yè)原料是強(qiáng)腐蝕介質(zhì),鈦材的應(yīng)用對(duì)于保證設(shè)備的正常運(yùn)行和延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命具有重要意義。
此外,鈦材還用于制造金屬陽(yáng)極電解槽、離子膜電解槽與陽(yáng)極液泵、列管式濕氯冷卻器、氯廢水脫氯塔、氯氣冷卻洗滌塔等設(shè)備。在純堿生產(chǎn)中,鈦材主要用于結(jié)晶外冷器、蒸餾塔頂氨冷凝器、氯化銨母液加熱器等設(shè)備。在真空制鹽行業(yè)中,鈦氨蒸發(fā)器、鈦預(yù)熱器、鈦預(yù)冷器等設(shè)備也采用了鈦材。