การวิเคราะห์การใช้งานหลักและอุปกรณ์หลักของไทเทเนียมในอุตสาหกรรมคลอร์-อัลคาไล

1, ขั้วบวกโลหะไทเทเนียม: "เครื่องยนต์ปฏิวัติ" ของเซลล์อิเล็กโทรไลต์ เซลล์อิเล็กโทรไลต์เป็นแกนหลักของการผลิตคลออัลคาไล และก่อนหน้านี้ใช้กราไฟท์แอโนดเพื่อการสูญเสียที่รวดเร็วและประสิทธิภาพต่ำ ในปีพ.ศ. 2499 นักวิทยาศาสตร์ชาวดัตช์ได้เสนอแนวคิดเรื่อง "Size Stable Anode (DSA)" ที่ใช้ไทเทเนียม

ในปี 1968 บริษัท Denola ของอิตาลีประสบความสำเร็จในการพัฒนาอุตสาหกรรม และอุตสาหกรรมคลออัลคาไลก็เข้าสู่ "ยุคไทเทเนียมแอโนด" แอโนดไทเทเนียมของจีนขับเคลื่อนการปฏิวัติสามครั้ง: ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 ถังไดอะแฟรมแนวตั้งแทนที่ถังแนวนอน และการผลิตโซดาไฟสูงถึง 693,000 ตันในปี 1966 (เพียง 193,000 ตันในปี 1957) ในปี 1970 DSA ที่ใช้ไทเทเนียมเข้ามาแทนที่กราไฟท์

ในปี 1972 โรงงานเคมีในเซี่ยงไฮ้และเทียนจินเป็นแห่งแรกที่ทำการทดสอบ ในปี 1996 มีการใช้เซลล์อิเล็กโตรไลต์แอโนดไททาเนียม 8409 ทั่วประเทศ โดยมีกำลังการผลิต 4.2 ล้านตัน คิดเป็นกว่า 70% ในช่วงกลางทศวรรษ 1980 มีการนำเซลล์อิเล็กโทรลิซิสเมมเบรนไอออนมาใช้ และไทเทเนียมได้ถูกขยายไปยังอุปกรณ์ต่างๆ เช่น ถังหมุนเวียนของเหลวแอโนด ปริมาณการใช้ไทเทเนียมของอุปกรณ์ระดับ 10,000 ตันคือ 8 ตัน ในปี 2010 กำลังการผลิตโซดาไฟเมมเบรนไอออนเกิน 23.99 ล้านตัน
สภาพแวดล้อมของเซลล์อิเล็กโทรลิซิสเมมเบรนไอออนนั้นรุนแรง (90 องศา มีก๊าซคลอรีนเข้มข้นที่ด้านแอโนด โซดาไฟ 30% -35% ที่ด้านแคโทด ความหนาแน่นกระแส 30-40 A/dm ²) และไทเทเนียมได้รับการยอมรับทั่วโลกว่าเป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับด้านแอโนด

2, เครื่องทำความเย็นด้วยก๊าซคลอรีนเปียก: ก๊าซคลอรีนเปียกอุณหภูมิสูง-ที่ผลิตโดยอิเล็กโทรลิซิสตั้งแต่ "มลพิษ" ไปจนถึง "ประสิทธิภาพสูง" จะต้องทำให้เย็นและทำให้แห้ง วิธีการแบบดั้งเดิมมีข้อบกพร่อง: การระบายความร้อนโดยตรงของคลอรีนที่มีน้ำเสีย และการระบายความร้อนโดยอ้อมของอุปกรณ์ เช่น กราไฟท์และสแตนเลส มีความเสี่ยง (สแตนเลสใช้เวลาเพียง 8-10 วัน) ไทเทเนียมแก้ปัญหานี้ได้อย่างสมบูรณ์: การกัดกร่อนประจำปีของไทเทเนียมในก๊าซคลอรีนเปียกที่อุณหภูมิสูงเพียง 0.0025 มม. และประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูง ในปีพ.ศ. 2506 รัสเซียได้ใช้เครื่องทำความเย็นไทเทเนียมขนาด 140 ตร.ม. และบริษัทอเมริกัน Arid ใช้อุปกรณ์ไทเทเนียมขนาด 78 ตร.ม. เพื่อให้ได้เอฟเฟกต์กราไฟท์ 140 ตร.ม. จีนพัฒนาเครื่องทำความเย็นไทเทเนียมขนาด 16.8 ตร.ม. เครื่องแรกในปี 1965 และปัจจุบันเครื่องทำความเย็นไทเทเนียมหลายร้อยเครื่องได้กลายเป็นมาตรฐานในอุตสาหกรรมคลออัลคาไล

3, วาล์วปั๊มไทเทเนียม: ทนทานสำหรับการขนส่งของเหลว ของเหลวคลออัลคาไลประกอบด้วยคลอรีนอิสระและสารละลายเกลือที่มีอุณหภูมิสูง- ในขณะที่วาล์วปั๊มทั่วไปมีความเสี่ยงที่จะเกิดการรั่วไหล บริษัท Georgia Pifik ในสหรัฐอเมริกาใช้ปั๊มไทเทเนียมเพื่อขนส่งสารละลายเกลือ 85 องศา โดยมีอายุการใช้งาน 10 ปี (สแตนเลสเพียงไม่กี่เดือน) โรงงานเคมีในกรุงปักกิ่ง 2 ในประเทศใช้ปั๊ม วาล์ว และใบพัดไทเทเนียมในการขจัดคลอรีนแบบสุญญากาศเพื่อลดเวลาหยุดทำงานและการรั่วไหล

สรุป: การอัพเกรดทางชีวภาพระหว่างไททาเนียมและคลออัลคาไล ไทเทเนียมได้เข้ามาแทนที่กราไฟท์แอโนดเพื่อรองรับกระบวนการเมมเบรนไอออน แก้ปัญหามลภาวะจากการผลิตแบบดั้งเดิมและปัญหาประสิทธิภาพต่ำ และช่วยให้กำลังการผลิตโซดาไฟของจีนเพิ่มสูงขึ้นเป็นสิบล้านตัน ในอนาคต ด้วยการอัปเกรดเทคโนโลยีคลออัลคาไล ไทเทเนียมจะยังคงมีบทบาทเป็น "แกนหลักที่ทนต่อการกัดกร่อน-" และส่งเสริมการพัฒนาสีเขียวของอุตสาหกรรม