Tubo de titanio puro e impulsor de aleacion Ti-6Al-4V para la industria de la ceniza de sosa
La ceniza de sosa es una de las materias primas químicas más básicas, y está directamente relacionada con el desarrollo de la economía nacional. En la producción de carbonato de sodio, el medio gaseoso es principalmente NH 3 y CO 2, y el medio líquido es principalmente una solución que tiene una concentración relativamente alta de NaCl, NH 4 Cl, NH 4 HCO 3 y Cl-. El equipo principal para tubos de torre de carbonización, enfriadores de líquidos madre, refrigeradores y enfriadores de cristalizador externos está hecho de acero al carbono y hierro fundido para la carbonización. No son resistentes a la corrosión, a la corrosión ni a las fugas, y tienen una vida útil de menos de tres años. Desde 1975 hasta 1977, Tianjin Soda Plant y Dalian Chemical Industry Co., Ltd. establecieron una aplicación de demostración para aplicaciones de titanio. El uso del tubo de titanio de enfriamiento de la torre de carbonización 63 × 2 mm, el intercambiador de calor de placas de titanio, el refrigerador externo de titanio, la bomba de titanio, el rotor del turbo compresor de CO2, el impulsor de aleación Ti-6Al-4V, etc. Esto ha desempeñado un cierto papel en la transformación de la tecnología de titanio en toda la industria y en la construcción de tres plantas de ceniza de sosa con una producción anual de 600,000 toneladas.
Por ejemplo:
Se usó un tubo de titanio puro en lugar del tubo de hierro fundido en el condensador de amoníaco en la parte superior de la columna de destilación de la planta de soda. Un condensador de amoníaco es un dispositivo que condensa amoníaco de una columna de destilación en la producción de ceniza de sosa. Se compone de dos cajas de refrigeración de hierro fundido, cada una con un diámetro de 2,5 metros y una altura de 1,2 metros. Hay 214 tubos de fundición originales de Φ63 × 6 × 2986 mm en la caja, y 428 en las dos cajas. El interior y el exterior del tubo están protegidos por un novolac termoestable. El medio fuera del tubo es NH3, CO2, vapor de H2O y la temperatura es de aproximadamente 95 ° C. El licor madre de NH 4 Cl se agrega al tubo para intercambiar calor con el medio externo. En este caso, la tubería de hierro fundido está severamente corroída. Algunas tuberías estaban corroídas y perforadas en un año, y la corrosión se dañó severamente y se detuvo en un plazo de 2 años. Para resolver el problema de la corrosión severa de la tubería de hierro fundido en el condensador de amoníaco, la tubería de hierro fundido es reemplazada completamente por la tubería de titanio TA2, la especificación es ×60 × 2 × 3010 mm, y el extremo de la tubería de titanio y la placa de hierro fundido están sellados por la junta tórica. Este es el tubo de enfriamiento de la primera torre de destilación de la industria china de ceniza de sosa, que utiliza un tubo de titanio puro. Ha estado en producción por más de dos años. Ha sido objeto de una inspección macro y no se ha encontrado corrosión. Se espera que la vida útil supere los 20 años y sea 10 veces mayor que la de las tuberías de hierro fundido. Debido a la resistencia a la corrosión del tubo de titanio, la eficiencia de transferencia de calor se mantiene buena (la eficiencia de transferencia de calor de la tubería de hierro fundido es buena al comienzo de 3 años, y la diferencia en el mediano plazo es pobre, y no es efectiva en la etapa posterior). El precalentamiento del licor madre de NH4Cl en el tubo de titanio mejora la temperatura del líquido madre que ingresa a la columna de destilación, ahorra una gran cantidad de vapor y tiene beneficios económicos evidentes.
▲ La planta alcalina de Dalian Chemical Industry Company produce 720,000 toneladas de ceniza de sosa por año, que se produce mediante el método de amoniaco-álcali y el método combinado de álcali. Desde finales de la década de 1970, para cambiar el atraso del equipo, algunos equipos principales han actualizado gradualmente el equipo de titanio y tantalio. Después de 1983, el rango de aplicación de los materiales de titanio se amplió aún más. La aplicación se describe brevemente a continuación.
2.1 Reemplazo del tubo de hierro fundido en el condensador de amoníaco por un tubo de amoníaco El condensador de amoníaco es un dispositivo para condensar gas de amoníaco destilado de la columna de destilación durante la producción de ceniza de sosa. Se compone de dos cajas de enfriamiento y tubos de hierro fundido de 214 φ63 mm * 6 mm * 2986 mm. Tanto el interior como el exterior del tubo se tratan con un novolac termoestable. El medio externo es NH3, CO2, vapor de H2O, a una temperatura de aproximadamente 95 ° C, y el medio NH4Cl se usa para el intercambio de calor con un medio externo. En este caso, la tubería de hierro fundido está severamente corroída. Algunas tuberías están corroídas y perforadas después de un año de uso. La corrosión ha sido severamente dañada en los últimos dos años. Después de que la torre de destilación se reacondicionó durante 3 años, se reemplazaron todos los tubos de hierro fundido en el condensador de amoniaco.
En 1977, la planta de soda de Dalian Chemical Industry se incluyó en el proyecto de investigación para resolver el problema de la corrosión severa de las tuberías de hierro fundido en los condensadores de amoniaco. El tubo TA2 con la especificación de mm60mm * 2mm * 3010mm se ordenó a Baoji Nonferrous Metals Processing Factory y se instaló en 1979. Este es el primer equipo de tubos de titanio de la planta y el primer tubo de titanio puro para ceniza de sosa en China. Torre de destilación industrial. En diciembre de 1979, se puso en producción y ha estado en uso durante 14 años. Hasta ahora no se han encontrado fugas de corrosión y el efecto es bueno. Según la inspección y evaluación del gasoducto en septiembre de 1982 (con una confianza de 2 años y 10 meses), se espera que la vida útil supere los 20 años.
Debido a la resistencia a la corrosión del tubo de titanio, la eficiencia de transferencia de calor sigue siendo buena (la eficiencia de transferencia de calor del tubo de hierro fundido es buena en la etapa inicial, la diferencia a medio plazo y la falla de la etapa final). El licor madre de NH4Cl en el tubo de titanio se precalienta para aumentar la temperatura del licor madre que ingresa a la columna de destilación, lo que puede ahorrar una gran cantidad de vapor y tiene beneficios económicos evidentes (ver Tabla 1).
Tabla 1 Comparación de los beneficios económicos entre el tubo de titanio y el tubo de hierro fundido
Por ejemplo:
Se usó un tubo de titanio puro en lugar del tubo de hierro fundido en el condensador de amoníaco en la parte superior de la columna de destilación de la planta de soda. Un condensador de amoníaco es un dispositivo que condensa amoníaco de una columna de destilación en la producción de ceniza de sosa. Se compone de dos cajas de refrigeración de hierro fundido, cada una con un diámetro de 2,5 metros y una altura de 1,2 metros. Hay 214 tubos de fundición originales de Φ63 × 6 × 2986 mm en la caja, y 428 en las dos cajas. El interior y el exterior del tubo están protegidos por un novolac termoestable. El medio fuera del tubo es NH3, CO2, vapor de H2O y la temperatura es de aproximadamente 95 ° C. El licor madre de NH 4 Cl se agrega al tubo para intercambiar calor con el medio externo. En este caso, la tubería de hierro fundido está severamente corroída. Algunas tuberías estaban corroídas y perforadas en un año, y la corrosión se dañó severamente y se detuvo en un plazo de 2 años. Para resolver el problema de la corrosión severa de la tubería de hierro fundido en el condensador de amoníaco, la tubería de hierro fundido es reemplazada completamente por la tubería de titanio TA2, la especificación es ×60 × 2 × 3010 mm, y el extremo de la tubería de titanio y la placa de hierro fundido están sellados por la junta tórica. Este es el tubo de enfriamiento de la primera torre de destilación de la industria china de ceniza de sosa, que utiliza un tubo de titanio puro. Ha estado en producción por más de dos años. Ha sido objeto de una inspección macro y no se ha encontrado corrosión. Se espera que la vida útil supere los 20 años y sea 10 veces mayor que la de las tuberías de hierro fundido. Debido a la resistencia a la corrosión del tubo de titanio, la eficiencia de transferencia de calor se mantiene buena (la eficiencia de transferencia de calor de la tubería de hierro fundido es buena al comienzo de 3 años, y la diferencia en el mediano plazo es pobre, y no es efectiva en la etapa posterior). El precalentamiento del licor madre de NH4Cl en el tubo de titanio mejora la temperatura del líquido madre que ingresa a la columna de destilación, ahorra una gran cantidad de vapor y tiene beneficios económicos evidentes.
▲ La planta alcalina de Dalian Chemical Industry Company produce 720,000 toneladas de ceniza de sosa por año, que se produce mediante el método de amoniaco-álcali y el método combinado de álcali. Desde finales de la década de 1970, para cambiar el atraso del equipo, algunos equipos principales han actualizado gradualmente el equipo de titanio y tantalio. Después de 1983, el rango de aplicación de los materiales de titanio se amplió aún más. La aplicación se describe brevemente a continuación.
2.1 Reemplazo del tubo de hierro fundido en el condensador de amoníaco por un tubo de amoníaco El condensador de amoníaco es un dispositivo para condensar gas de amoníaco destilado de la columna de destilación durante la producción de ceniza de sosa. Se compone de dos cajas de enfriamiento y tubos de hierro fundido de 214 φ63 mm * 6 mm * 2986 mm. Tanto el interior como el exterior del tubo se tratan con un novolac termoestable. El medio externo es NH3, CO2, vapor de H2O, a una temperatura de aproximadamente 95 ° C, y el medio NH4Cl se usa para el intercambio de calor con un medio externo. En este caso, la tubería de hierro fundido está severamente corroída. Algunas tuberías están corroídas y perforadas después de un año de uso. La corrosión ha sido severamente dañada en los últimos dos años. Después de que la torre de destilación se reacondicionó durante 3 años, se reemplazaron todos los tubos de hierro fundido en el condensador de amoniaco.
En 1977, la planta de soda de Dalian Chemical Industry se incluyó en el proyecto de investigación para resolver el problema de la corrosión severa de las tuberías de hierro fundido en los condensadores de amoniaco. El tubo TA2 con la especificación de mm60mm * 2mm * 3010mm se ordenó a Baoji Nonferrous Metals Processing Factory y se instaló en 1979. Este es el primer equipo de tubos de titanio de la planta y el primer tubo de titanio puro para ceniza de sosa en China. Torre de destilación industrial. En diciembre de 1979, se puso en producción y ha estado en uso durante 14 años. Hasta ahora no se han encontrado fugas de corrosión y el efecto es bueno. Según la inspección y evaluación del gasoducto en septiembre de 1982 (con una confianza de 2 años y 10 meses), se espera que la vida útil supere los 20 años.
Debido a la resistencia a la corrosión del tubo de titanio, la eficiencia de transferencia de calor sigue siendo buena (la eficiencia de transferencia de calor del tubo de hierro fundido es buena en la etapa inicial, la diferencia a medio plazo y la falla de la etapa final). El licor madre de NH4Cl en el tubo de titanio se precalienta para aumentar la temperatura del licor madre que ingresa a la columna de destilación, lo que puede ahorrar una gran cantidad de vapor y tiene beneficios económicos evidentes (ver Tabla 1).
Tabla 1 Comparación de los beneficios económicos entre el tubo de titanio y el tubo de hierro fundido
| Proyecto | Tubo de titanio | Tubo de hierro fundido |
| costo del equipo | 180000 RMB | 24000 RMB |
| Vida de servicio | Expected for 20 years | 2years |
| Depreciación anual | 9000 RMB | 12000 |
| Ahorro anual | 3000 RMB | 0 |
| Capacidad de producción anual. | 14.6 million t | 14.6 million t |
| Ahorro de vapor durante todo el año. | 4.38million t | 2.17million t |
| Precio unitario de vapor | RMB 7/t | RMB 7/t |
| Ahorro de valor durante todo el año. | 306600 RMB | 153300 RMB |
| Ingresos anuales | 153300 RMB | 0 |
| El ingreso total anual | 156300 RMB | 0 |
