טיטניום וסגסוגות טיטניום: הגנה מפני קורוזיה ומשפרי ביצועים בייצור סודה

אפר סודה, כחומר גלם בסיסי בתעשייה הכימית, מתמודד עם בעיות קורוזיה חמורות בתהליך הייצור שלו. במיוחד תחת פעולת גז או אמצעי שלב נוזלי, ציוד ברזל יצוק ופלדת פחמן מתקשה לעתים קרובות לעמוד בפני התקפת קורוזיה מקומית וקורוזיה. מסיבה זו, תעשיית אפר הסודה העולמית פנתה לציוד טיטניום כדי לעמוד באתגר זה.
טיטניום בייצור אפר סודה במגוון רחב של יישומים
בתהליך הייצור של אפר סודה, נעשה שימוש בטיטניום בכמויות גדולות במקררי גז תזקיקים ובמעבים בשל עמידותו המצוינת בפני קורוזיה. בפרט, לצינורות טיטניום דקים יש חיי שירות של עד 20 שנה. זה לא רק משפר את תנאי העברת החום, אלא גם מבטיח שאזור העברת החום של הציוד ושטח החתך של מהלך הצינור אינם מופחתים על ידי קורוזיה, שהיא חשובה במיוחד עבור מעבים זיקוקים.
בארצות הברית, למשל, נעשה שימוש בצינורות טיטניום בתהליך ייצור אפר סודה להחלפת צינורות ברזל יצוק שהיו צריכים להיות מוחלפים כל שנתיים. יוזמה זו לא רק מאריכה משמעותית את חיי השירות של הציוד, אלא גם להגדלת כושר הייצור ב-25%. בנוסף, על מנת להוזיל עוד יותר עלויות, מדינות זרות החלו להשתמש גם במדינות זרות לייצור רצועות צר מטיטניום טהור בצינורות מרותכים דקים ללא תפרים כדי להחליף צינורות ללא תפרים, ובשימוש נרחב במחלפי חום של לוחות טיטניום.

הטיטניום של סין בפועל של ייצור אפר סודה
מאז 1965, גם סין החלה לנסות להשתמש בטיטניום כדי לפתור את בעיית קורוזית הציוד בייצור אפר סודה. בייצור אפר סודה, נעשה שימוש בטיטניום במגוון רחב של יישומים, כולל ציוד מפתח כגון מצנן חיצוני התגבשות, מעבה אמוניה בחלק העליון של מגדל הזיקוק, מחמם ליקר אם אמוניום כלוריד, מחליף חום צלחות שטוח, מחליף חום צלחות, פחמימה. צינור קירור מגדל, דחף רוטור טורבו מדחס פחמן דו חמצני, ומשאבת שובן.
ביניהם, מגדל הפחממות הוא ציוד הליבה בייצור אפר סודה. במגדל הפחממה, אמוניה מגיבה עם פחמן דו חמצני לייצור נתרן ביקרבונט. עם זאת, צינורות מי הקירור במיכל מי הקירור בחלק האמצעי והתחתון של מגדל הפחממה עומדים בפני קורוזיה רצינית של ניקוי. בעבר, למרות ניסיונות ציפויים שונים נגד קורוזיה, אף אחד מהם לא פתר את הבעיה ביעילות. גם חיי השירות של צינורות הברזל היו קצרים ביותר. מאז השימוש בצינור טיטניום במקום צינור ברזל יצוק, לא נמצאה תופעת קורוזיה מזה שנים רבות והיתרונות הכלכליים משמעותיים.
בנוסף, מספר רב של משאבות טיטניום מביא גם הוא יתרונות רבים. ניסויים הראו כי משאבות טיטניום הן לא רק עמידות בפני קורוזיה, עמידות בפני שחיקה, אלא גם לטווח ארוך של 70% עד 80% מפעולת היעילות הגבוהה. זה לא רק חוסך בחשמל, אלא גם מממש פעולה נטולת דליפות, ובכך חוסך בחומרים ומנקה את הסביבה. יתרה מכך, למשאבות טיטניום חיי שירות של 20 עד 30 שנה.
לסיכום, סגסוגות טיטניום וטיטניום בייצור אפר סודה הוכיחו עמידות מצוינת בפני קורוזיה ויעילות גבוהה. עם התקדמות מתמשכת של הטכנולוגיה והפחתת עלויות נוספת, ליישום טיטניום בתעשיית אפר הסודה יהיה עתיד רחב יותר.