Titanio e leghe di titanio: protezione dalla corrosione e miglioramento delle prestazioni nella produzione di carbonato di sodio

Il carbonato di sodio, in quanto materia prima di base nell'industria chimica, deve affrontare seri problemi di corrosione nel processo di produzione. Soprattutto sotto l'azione di mezzi in fase gassosa o liquida, è spesso difficile resistere alla corrosione localizzata e agli attacchi di corrosione interstiziale per le apparecchiature in ghisa e acciaio al carbonio. Per questo motivo, l’industria globale del carbonato di sodio si è rivolta alle apparecchiature in titanio per affrontare questa sfida.
Titanio nella produzione di carbonato di sodio di una vasta gamma di applicazioni
Nel processo di produzione della forgiatura del carbonato di sodio, il titanio viene utilizzato in grandi quantità nei raffreddatori e nei condensatori di gas distillati grazie alla sua eccellente resistenza alla corrosione. In particolare, i tubi in titanio a parete sottile hanno una durata fino a 20 anni. Ciò non solo migliora le condizioni di trasferimento del calore, ma garantisce anche che l'area di trasferimento del calore dell'apparecchiatura e l'area della sezione trasversale della corsa del tubo non vengano ridotte dalla corrosione, il che è particolarmente importante per i condensatori di distillazione.
Negli Stati Uniti, ad esempio, i tubi in titanio sono stati utilizzati nel processo di produzione del carbonato di sodio per sostituire i tubi in ghisa che dovevano essere sostituiti ogni due anni. Questa iniziativa non solo estende significativamente la durata delle apparecchiature, ma aumenta anche la capacità produttiva del 25%. Inoltre, al fine di ridurre ulteriormente i costi, anche i paesi stranieri hanno iniziato a utilizzare la produzione di nastri stretti in titanio puro, tubi saldati a parete sottile senza saldatura per sostituire i tubi senza saldatura, e l'uso estensivo di scambiatori di calore a piastre in titanio.

Il titanio cinese nella pratica della produzione di carbonato di sodio
Dal 1965, la Cina ha anche iniziato a provare a utilizzare il titanio per risolvere il problema della corrosione delle apparecchiature nella produzione di carbonato di sodio. Nella produzione di carbonato di sodio, il titanio viene utilizzato in un'ampia gamma di applicazioni, tra cui apparecchiature chiave come il raffreddatore esterno per la cristallizzazione, il condensatore di ammoniaca nella parte superiore della torre di distillazione, il riscaldatore del liquore madre di cloruro di ammonio, scambiatore di calore a piastre piatte, scambiatore di calore a piastre a ombrello, carbonatazione tubo di raffreddamento della torre, girante del rotore del turbocompressore ad anidride carbonica e pompa della liscivia.
Tra questi, la torre di carbonizzazione è l'attrezzatura principale nella produzione di carbonato di sodio. Nella torre di carbonizzazione, l'ammoniaca reagisce con l'anidride carbonica per produrre bicarbonato di sodio. Tuttavia, i tubi dell'acqua di raffreddamento nel serbatoio dell'acqua di raffreddamento nella parte centrale e inferiore della torre di carbonizzazione sono esposti a una grave corrosione da sfregamento. In passato, nonostante i tentativi di realizzare diversi rivestimenti anticorrosivi, nessuno di essi ha risolto efficacemente il problema. Anche la durata dei tubi in ghisa era estremamente breve. Dall'uso di tubi in titanio invece di tubi in ghisa, per molti anni non è stato riscontrato alcun fenomeno di corrosione e i vantaggi economici sono significativi.
Inoltre, un gran numero di pompe in titanio porta anche molti vantaggi. Gli esperimenti hanno dimostrato che le pompe in titanio non sono solo resistenti alla corrosione, all'usura, ma anche a lungo termine dal 70% all'80% del funzionamento ad alta efficienza. Ciò non solo consente di risparmiare elettricità, ma garantisce anche un funzionamento senza perdite, risparmiando così materiali e ripulendo l'ambiente. Inoltre, le pompe in titanio hanno una durata di servizio compresa tra 20 e 30 anni.
In sintesi, il titanio e le leghe di titanio nella produzione di carbonato di sodio hanno dimostrato un'eccellente resistenza alla corrosione e un'elevata efficienza. Con il continuo progresso della tecnologia e l’ulteriore riduzione dei costi, l’applicazione del titanio nell’industria del carbonato di sodio avrà un futuro più ampio.