Cymhwyso titaniwm yn y diwydiant cemegol-clor-alcali

Cymhwyso titaniwm yn y diwydiant cemegol-clor-alcali

Mae'r diwydiant clor-alcali yn ddiwydiant cemegol sy'n paratoi nwy clorin a soda costig trwy electrolysis hydoddiant halen dyfrllyd. Mae ganddo hanes o fwy na chan mlynedd. Mae'r diwydiant clor-alcali hefyd yn y diwydiant cynharaf yn y diwydiant cemegol i ddefnyddio titaniwm.The prif offer titaniwm a ddefnyddir mewn cynhyrchu clor-alcali yw: cell electrolytig anod metel, cell electrolytig bilen ïon, oerach clorin gwlyb tiwbaidd, preheater heli mireinio, dechlorination twr, sgwrwyr oeri clor-alcali, pwmp dechlorination gwactod a falf titaniwm offer.

(1) Anod metel

Mae gan y broses gynhyrchu clor-alcali electrolysis mercwri, electrolysis diaffram ac electrolysis bilen ïon.Yn y gorffennol, mae anodau graffit wedi'u defnyddio ar gyfer anodes clor-alcali.Yn 1956, cynigiodd yr Iseldirwr Henry.Bill (H. Beer) Yn gyntaf fod yr electrolytig cell yn defnyddio anod metel, adwaenir hefyd fel dimensiwn sefydlog anod DSA (Dimensionally Stable Anod), a chael patent yn 1965. Mae'r anod dimensiynol sefydlog yn electrod gorchuddio â grŵp platinwm ocsidau metel gwerthfawr ar substrate titaniwm.In 1968, DeNore, cwmni Eidalaidd, anodau titaniwm diwydiannol cyntaf yn y diwydiant clor-alcali. Tua 1970, newidiodd yr Unol Daleithiau, yr Eidal, Japan, yr Almaen, Ffrainc a gwledydd eraill yn gyflym i anodau metel yn lle anodes graffit.Yn Japan, defnyddiwyd miloedd o dunelli o ditaniwm fel y deunydd sylfaen ar gyfer anodau metel. I gynhyrchu 10,000 tunnell o soda costig, mae angen tua 5 defnydd titaniwm.

Gyda datblygiad diwydiant clor-alcali Tsieina, mae'r prif offer (cell electrolytig) ar gyfer cynhyrchu soda costig wedi cael tri newid mawr. Y newid cyntaf oedd bod tanciau fertigol wedi disodli tanciau llorweddol. Yn gynnar yn y 1960au, defnyddiwyd (celloedd electrolytig diaffram arsugniad fertigol) yn lle tanciau llorweddol traddodiadol, a gynyddodd yn fawr gynhyrchiad soda costig Tsieina, o 193,000 tunnell ym 1957 i 693,000 tunnell ym 1966 , cynnydd o 3.6 gwaith.

Yr ail newid yw bod celloedd electrolytig anod metel yn disodli celloedd electrolytig anod graffit. Yn y 1970au, defnyddiwyd anod metel (DSA) yn lle anod graffit. Ers 1972, mae ein gwlad wedi cynnal profion anod titaniwm yn Shanghai Tianyuan Chemical Plant a Tianjin Chemical Plant. Ym 1973, dechreuwyd prawf cell electrolytig diaffram anod metel 20m, a defnyddiwyd cell electrolytig anod metel 30m yn raddol ers 1974. Ym 1978, cynhaliodd y wladwriaeth y dasg o uwchraddio'r dechnoleg anod metel o 400,000 tunnell o soda costig diaffram. Ym 1981, roedd 17 o blanhigion clor-alcali ledled y wlad a ddefnyddiodd gyfanswm o 1,217 o gelloedd electrolysis anod metel, gan ffurfio anod metel diaffram gyda chynhwysedd allbwn blynyddol o 670,000 tunnell o soda costig, yn cyfrif am 30% o gapasiti cynhyrchu soda costig y wlad, a 95,000 tunnell o gapasiti electrolysis mercwri gan ddefnyddio DSA.O 1996, roedd 99 o blanhigion clor-alcali yn y wlad gyda chyfanswm o 8,409 o gelloedd electrolytig diaffram anod metel, gydag allbwn blynyddol o 4.2 miliwn o dunelli o soda costig, sy'n cyfrif am 70% o gapasiti cynhyrchu soda costig y wlad. mae celloedd electrolytig anod metel yn cael eu cynhyrchu a'u cyflenwi gan ffatrïoedd proffesiynol fel Beijing Chemical Machinery Factory a Shanghai 4805 Factory.

Y trydydd newid yw'r defnydd o gelloedd electrolytig bilen ïon. Yng nghanol{0}}au, hyrwyddwyd y defnydd o ddull pilen ïon arbed ynni ac effeithlonrwydd uchel i gynhyrchu soda costig. Cyflwynodd ein gwlad dechnoleg ac offer soda costig ïon o Japan a gwledydd eraill, gan ffurfio cyfres o 10,000 i 50,000 tunnell o offer. Y prif offer yw cell electrolytig bilen ïon, tanc cylchrediad hylif anod titaniwm, tanc heli ffres, twr dechlorination gwactod, cyfnewidydd gwres, tiwb a falf pwmp, ac ati, defnyddir offer titaniwm a thiwb titaniwm yn bennaf mewn system gylchrediad hylif anod, heli ffres system, system dechlorination, clorin gwlyb system cyflenwi nwy a chlorin dŵr cylchrediad system.Titanium pympiau yn cael eu defnyddio yn bennaf i gludo heli mireinio, anod cylchredeg hylif, dŵr croyw heli a chlorin water.The swm y titaniwm a ddefnyddir mewn 10,000- Mae dyfais tunnell tua 8t. Yn ogystal â'r gell electrolytig tri dimensiwn a phwmp titaniwm hylif anod a gyflenwir gan Japan, mae'r chwe offer titaniwm sy'n weddill i gyd yn cefnogi domestig ac yn cael eu cyflenwi gan Jinxi Chemical Machinery Factory.By 1990, roedd 11 o blanhigion clor-alcali wedi mabwysiadu bilen ïon caustig gweithfeydd soda gyda chynhwysedd cynhyrchu o 295,000 tunnell. Ym 1995, mabwysiadodd cyfanswm o 27 o blanhigion clor-alcali ar draws y wlad blanhigion soda costig bilen ïon gyda chynhwysedd cynhyrchu o 827,000 tunnell. Yn 2000, cynhwysedd allbwn blynyddol diwydiant clor-alcali Tsieina oedd 7.5 miliwn tunnell o soda costig, 14.71 miliwn o dunelli yn 2005, a 23.99 miliwn o dunelli yn 2010.

Yn y gell electrolytig bilen ïon, mae tymheredd yr ystafelloedd catod ac anod tua 90 gradd, mae gan y siambr anod hydoddiant nwy clorin a halen, ac mae gan y siambr catod grynodiad o 30% ~ 35% o hydoddiant soda costig. Dwysedd cyfredol gweithredu cyffredinol y gell electrolytig bilen ïon yw 30 ~ 40A/dm. O dan amodau mor llym, rhaid ystyried y defnydd materol a strwythur gwrth-cyrydol y gell electrolytig yn llawn wrth ddylunio rhan anod cell.The electrolytig y ffilm ïon cell electrolytig (yn cyfeirio at yr anod a'r rhan sydd mewn cysylltiad â'r hylif anod), mae gwledydd ledled y byd yn ddieithriad wedi dewis metel titaniwm (neu aloi titaniwm sy'n gwrthsefyll cyrydiad) sydd ag ymwrthedd cyrydiad da yn yr hylif anod.

Mae'r diagram sgematig o bilen cyfnewid ïon soda caustig ïon, fel y dangosir yn y ffigur, mae'r ddau electrod yn cael eu hynysu â philen cyfnewid ïon. Ychwanegir dŵr halen o un ochr ac ychwanegir dŵr pur o'r ochr arall.Ar ôl pasio trwy'r cerrynt, cynhyrchir nwy clorin o ochr yr anod a chynhyrchir nwy hydrogen o'r ochr catod. Mae'r bilen ïonig yn caniatáu i ïonau sodiwm basio trwodd , felly mae sodiwm hydrocsid yn cael ei gynhyrchu o'r ochr catod.

Yn ychwanegol at gell electrolytig prif offer y ddyfais soda caustig bilen ïon, y prif rannau a ddefnyddir yn yr offer titaniwm yw: heli mesurydd lefel system-hylif; system hylif anod-tanc hylif anod a sgwrwyr clorin; twr system-datchlorineiddio heli ffres, dosbarthwr heli ffres, oerach offeryn; sodiwm hypochlorite system-oeri, twr amsugno, dosbarthwr; system nwy clorin - oerach nwy clorin gwlyb; system tynnu perygl - cyfnewidydd gwres, ffan symud peryglon.

(2) oerach clorin gwlyb

Er bod electrolysis halen bwrdd yn cynhyrchu soda costig, mae llawer iawn o nwy clorin gwlyb poeth yn cael ei gynhyrchu, y gellir ei ddefnyddio ar ôl oeri a sychu. Mae dwy ffordd i oeri nwy clorin poeth a llaith: chwistrellu dŵr yn uniongyrchol ac oeri anuniongyrchol gan oeryddion tiwbaidd Bydd oeri uniongyrchol nid yn unig yn cynhyrchu llawer iawn o ddŵr clorin sy'n cynnwys clorin, a fydd yn llygru'r amgylchedd yn ddifrifol, ond hefyd mae llawer iawn o nwy clorin yn cael ei golli, mae asid sylffwrig yn cael ei fwyta, ac mae'r amodau gwaith yn y gweithdy yn wael. Mae deunydd oeryddion anuniongyrchol wedi bod yn oeryddion graffit, oeryddion tiwb gwydr, oeryddion ceramig, oeryddion plastig, ac ati, ond mae yna lawer o broblemau megis ymwrthedd cyrydiad gwael, hawdd eu torri, ac yn hawdd i'w heneiddio. Dim ond am 8 i 10 diwrnod y gellir defnyddio oeryddion dur di-staen anuniongyrchol ac mae angen eu hatal ar gyfer canlyniadau profion repair.The yn dangos bod titaniwm yn hynod gwrthsefyll cyrydiad mewn amgylchedd o dymheredd uchel a nwy clorin gwlyb, gyda cyfradd cyrydu blynyddol o 0.0025mm.Gall y defnydd o oeryddion titaniwm wrth gynhyrchu diwydiant clor-alcali fyrhau'r broses oeri a sychu, lleihau colled nwy clorin, lleihau llygredd amgylcheddol, a chreu amodau ar gyfer gweithrediad sefydlog nwyon cywasgedig a chyflawni a lefel uchel o sychu.

Ym 1963, dechreuodd Rwsia ddefnyddio oeryddion nwy clorin titaniwm, gydag ardal trosglwyddo gwres o 140m. Defnyddiwyd pibellau titaniwm ar gyfer cludo nwy clorin gwlyb hefyd, gyda diamedr o 300 ~ 600mm a hyd yn fwy na 500m.Mae bron yr holl oeryddion nwy clorin gwlyb a ddefnyddir yn y diwydiant clor-alcali yn Rwsia yn cael eu gwneud o titaniwm.Allied Chemical Company yn y Mae'r Unol Daleithiau yn defnyddio titaniwm yn lle graffit i wneud oeryddion yn y diwydiant clor-alcali. Defnyddiwyd y tiwb graffit gwreiddiol am 2 i 3 blynedd, a chwblhaodd oerach titaniwm 78m y gallu oeri, tra bod angen 140m ar yr oerach graffit.

Gweithgynhyrchwyd oerach titaniwm cyntaf Tsieina ym 1965 gan Jinxi Chemical Machinery Factory. Mae'r ardal trosglwyddo gwres yn fach, dim ond 16.8m. Ers 1973, mae planhigion clor-alcali yn Shanghai, Tianjin, Beijing, Liaoning, Guangdong a thaleithiau a dinasoedd eraill wedi defnyddio oeryddion tiwbaidd titaniwm yn olynol gyda chanlyniadau da. Mae cannoedd o oeryddion tiwbaidd titaniwm yn ein gwlad.

(3) Pympiau a falfiau

Wrth gynhyrchu nwy clorin trwy electrolysis bilen ac electrolysis mercwri, y pympiau titaniwm a ddefnyddir mewn potasiwm hypochlorite a sodiwm hypoclorit yw'r mwyaf economaidd.Mae cwmni Georgia-Peefick yn yr Unol Daleithiau yn defnyddio pwmp titaniwm i bwmpio hydoddiant halen ar 85 gradd. Mae'r hydoddiant halen yn cynnwys 270~320g/L NaCl, crisialau NaCl a mwy na 0.5g/L o glorin rhydd. Mae bywyd gwasanaeth y pwmp titaniwm hyd at 10 mlynedd.

Mae'r ail Beijing Chemical Plant yn defnyddio pwmp cast titaniwm 6BA-12, falf glôb Dg100Dg a HTB-701l cylch dwr seramig pwmp gwactod impeller titaniwm yn y broses dechlorination gwactod newydd.These titaniwm pympiau a impellers yn cael hir bywyd gwasanaeth.