Uporaba kemične opreme iz titana
1. Prednosti titana
Titanovi materiali se zaradi odlične odpornosti proti koroziji, nizke gostote in visoke specifične trdnosti pogosto uporabljajo v naftni, kemični industriji, lahkem tekstilu (kemična vlakna), hidrometalurgiji, farmaciji, elektroenergetiki, oceanskem inženirstvu in drugih področjih. Uporaba opreme iz titana močno zmanjša lastno težo opreme, zmanjša zaustavitev in vzdrževanje opreme ter doseže namen zmanjšanja stroškov vzdrževanja. Vendar pa so se s široko uporabo opreme iz titana ustrezno povečale nesreče in težave z izpostavljenostjo. Večina teh težav je povezana z nerazumno zasnovo zaščite. Če je torej sprejeta ustrezna zaščitna zasnova, se lahko nesreče učinkovito zmanjšajo, da se zagotovi varno in stabilno delovanje opreme ter prepreči prezgodnja korozija ali odpad drage opreme iz titana.
2. Oprema iz titana, ki se uporablja v kemični uporabi
Uporaba titana v kemični opremi v glavnem uporablja odpornost proti koroziji titana, nato pa upošteva značilnosti visoke specifične trdnosti, nemagnetne, pomnilniške funkcije in tako naprej. Projektant izbere materiale iz titana in titanovih zlitin glede na pogoje delovanja, stopnjo obdelave, življenjsko dobo, stroške, težo, kakovost izdelka, varstvo okolja in druge pogoje opreme. Titana ni mogoče preprosto uporabiti za zamenjavo obstoječih materialov na opremi. Pri načrtovanju opreme iz titana je treba ekonomično, razumno in zanesljivo izbrati različne strukturne tipe glede na tlak, temperaturo, pretok, obliko opreme, geometrijske dimenzije, delovanje itd. medija. Na splošno so majhne posode z nizkim tlakom in temperaturo lahko izdelane iz vsega titana. Nasprotno, lahko se uporabi večplastna struktura. Poleg tega je treba pri odločitvi, ali izbrati titanove materiale za določitev konstrukcijske strukture, celovito pretehtati zmogljivost varjenja, toplotno prevodnost, zmogljivost sproščanja napetosti, zmogljivost raztezanja itd. titanovih materialov.
Spodnja tabela 1 za zmogljivost in obseg uporabe titanovih materialov, ki se običajno uporabljajo v kemični opremi
| Artikel | lastnosti | Obseg uporabe | Najvišja delovna temperatura |
| gr1 | Ima dobro korozijsko odpornost in nizko trdnost v oksidacijskem, nevtralnem in redukcijskem okolju, ki obstaja skupaj z zaviralcem korozije. | Lahko se uporablja v aplikacijah, ki zahtevajo višje ali hladne lastnosti žigosanja, kot tudi pri nizkih temperaturah | Popolna oprema iz titana: 315stopnje Oprema iz jekla iz titana: 350stopnje |
| gr2 | Korozijska odpornost je enaka kot pri Gr1, celovite mehanske lastnosti pa so zmerne | Široko se uporablja pri izdelavi školjk z debelino stene<14mm, pressure="" components="" such="" as="" heads,="" reactors,="" towers,="" heat="" exchangers="" (mostly="" used="" as="" heat="" exchanger="" tubes),=""> | enako kot zgornji |
| gr3 | Korozijska odpornost je enaka gr1, z večjo trdnostjo in odpornostjo na trenje, vendar slabo plastičnost. | Uporablja se za izdelavo delov, ki ne zahtevajo globokega hladnega žigosanja, kot so popolnoma titanove cevi in pritrdilni elementi za toplotne izmenjevalce. | enako kot zgornji |
| gr7 | Ima dobro korozijsko odpornost proti oksidacijskim, šibko redukcijskim in redoks izmeničnim medijem, celovite mehanske lastnosti pa so blizu gr1. Pri visoki temperaturi in visoki koncentraciji različnih kloridnih medijev je odpornost proti koroziji zlitine gr7 najboljša. | Uporablja se predvsem v razredčeni klorovodikovi kislini, razredčeni žveplovi kislini, razredčeni fosforjevi kislini in se pogosto uporablja tudi v delih opreme in komponentah, ki so nagnjeni k koroziji v razpokah, kot so tesnilne površine prirobnic, diamantna tesnila itd. | 350 stopinj |
| gr12 | Ima boljšo korozijsko odpornost proti oksidacijskim in šibko redukcijskim medijem, vendar je slabši od gr7, trdnost je enaka gr3 in ima višjo srednje temperaturno trdnost. | Lahko nadomesti gr7 kot komponento proti koroziji v razpokah in se lahko uporablja tudi kot oksid z nizko PH vrednostjo, ki ni odporen proti koroziji z industrijskim čistim titanom pri višji temperaturi, in komponento tlačne opreme razredčene reducirne kislinske raztopine. | 350 stopinj |
| gr5 | Ima odlično celovito zmogljivost in dobro procesno zmogljivost, odlično superplastičnost, primeren za različne metode tlačne obdelave za oblikovanje in različne metode za varjenje. | Uporablja se za trdne dele in nevarjene dele itd., ki so izpostavljeni večjim obremenitvam. | 400 stopinj |
3. Obseg uporabe titanovih materialov
3.1 Titan se lahko uporablja v naslednjih medijih
3.1.1 Dušikova kislina, kromova kislina in drugi oksidacijski mediji, ocetna kislina, tereftalna kislina in druge večine organskih kislin, sečnina, morska voda, raztopina soli, mediji, ki vsebujejo bromove ione, mokri klor, razredčene alkalije, olefini in naftni produkti.
3.1.2 titanovi materiali imajo korozijo v naslednjih medijih, vendar se lahko uporabi inhibitor korozije ali proti koroziji odporna titanova zlitina.
3.1.3 Hydrochloric acid, sulfuric acid, high temperature 65% nitric acid, phosphoric acid, high temperature high concentration citric acid, oxalic acid, gluconic acid, >10-odstotna mravljična kislina, alkalna raztopina.
3.2 Titana ni mogoče uporabljati v naslednjih okoljih.
3.2.1 fuming nitric acid with concentration >98% or containing >6-odstotni prost dušikov dioksid se mora izogniti naravni eksploziji (tudi če pri preizkusu poljskega kupona ni gorenja).
3.2.2 suhi klorni plin z vsebnostjo vode (0.1 odstotek ~0.3 odstotka) v klorovem plinu (kot je klor plin v domači jekleni jeklenki zaradi močne reakcije med titanom in suhim klorom plina, nastane titanov tetraklorid, sprosti se velika količina toplote in obstaja nevarnost vžiga). Ko se vrti z veliko hitrostjo, je treba vsebnost vode v suhem plinastem kloru povečati na 1,5 odstotka.
3.2.3 tekoči kisik in nekatere vodne raztopine z visokim parcialnim tlakom kisika, ker ima titan občutljivost na udarce v tekočem kisiku, če ima titan svežo površino, se bo spontano vžgal pri tlaku 0.35Mpa in sobni temperaturi. Pri korozivnih medijih, ki vsebujejo vodik, je treba poleg upoštevanja korozije medijev vso pozornost nameniti tudi škodi vodika za titan. Za preprečitev onesnaženja z železom je potrebna oprema iz titana. Zelo pomembno je, da se izognemo hidrogeniranju titana.
3.2.4 It cannot be used in the environment of hydrofluoric acid, fluoride, acetic anhydride, hydroformylation liquid, concentrated alkali, phosphoric acid, oxalic acid, non-aerated boiling formic acid, etc.; in N2O4, liquid oxygen, >30 odstotkov H2O2, metanol, ki vsebuje halogenide, vključno s H2<2% water at="" 315°c above,="" liquid="" bromine="" and="" other="" environments are="" strictly="">
Primerjava življenjske dobe različnih materialov opreme
| Področje uporabe | oprema | Material in življenjska doba | Titanov material in življenjska doba | Podaljšana življenjska doba po uporabi titana |
| Klor-alkalija | Hladilnik mokrega klora | Grafit, 3-6 mesecev | Čisti titan se uporablja več kot 10 let | 20 |
| Soda pepel | Zunanji hladilnik | Ogljikovo jeklo.6 ~ 24 mesecev | Več kot 15 let | 7.5 |
| metalurgija | Elektrolitična katodna plošča | Baker, 1-3 leta | Čisti titan več kot 10 let | 3.3 |
| lekarna | uparjalnik | Emajl, 3 leta | Čisti titan več kot 14 let | 4.7 |
| Toplotni izmenjevalnik | Svinčena cev, 2 meseca | titan več kot 7 let | 4.2 | |
| Izdelava soli | Grelna komora | Ogljikovo jeklo, 8 mesecev | Titan, več kot 10 let | 15 |
| Kemična industrija | Stolp za oksidacijo ocetne kisline | Nerjaveče jeklo. 1 mesec | Čisti titan, več kot 10 let | 120 |
okamenelost | Rektifikacijski stolp z ocetno kislino | Mo2Ti1.5, 2 leti | Titan 15 let | 7.5 |
