鈦設備在我國純堿工業生產中的應用

純堿是最基本的化工原料之一，它直接關系到國民經濟的發展。純堿生產過程中，氣體介質多為NH3和CO2,液體介質多為NaCl、NH4Cl、NH4HCO3和Cl- 濃度較高的溶液，使用碳鋼、鑄鐵材質進行碳酸化反應的碳化塔小管、熱母液冷卻器、冷卻器、結晶外冷器等主體設備，均不耐腐蝕，腐蝕泄漏嚴重，使用壽命不超過三年。氨冷凝器是純堿生產過程中,將蒸餾塔蒸出的氨氣進行冷凝的設備，它由兩個鑄鐵冷卻箱組成,每個箱的直徑2.5m,高1.2m，箱內原裝有Φ63×6×2986mm鑄鐵小管214根,兩個箱共428根。管內外均用熱固性酚醛清漆防腐,管外介質為NH3、CO2、H2O蒸氣，溫度95℃左右。管內走NH4Cl母液，與管外介質進行換熱。在此條件下，鑄鐵管腐蝕嚴重，使用一年即有部分管子腐蝕穿孔，2年已腐蝕損壞嚴重，停止使用。為解決氨冷凝器內鑄鐵管嚴重腐蝕問題，將鑄鐵管全部替換為TA2鈦管，規格為Φ60×2×3010mm，鈦管管端與鑄鐵花板間用O型橡膠圈密封。

1975-1977年，天津堿廠和大連化學工業公司建廠進行了鈦應用示范工作，碳化塔冷卻管63×2mm、鈦板換熱器、鈦外冷器、鈦泵、CO2透平壓縮機轉子、Ti-6Al-4V合金葉輪等的應用效果很好，這為全行業進行用鈦技術改造和新建三個年產60萬噸純堿廠起到了樣板作用。這是我國純堿工業第一臺蒸餾塔的冷卻小管采用純鈦管。投產使用二年多，曾抽管進行宏觀檢查，未發現腐蝕現象，預計使用壽命可達20年以上，可比鑄鐵管延長10倍。由于鈦管耐腐蝕，傳熱效率保持良好（鑄鐵管在3年一個大修期間，其傳熱效率前期好，中期差，后期就失效），管內NH4Cl母液預熱回收熱量，提高母液進入蒸餾塔的溫度，可節約大量蒸汽，經濟效益明顯。