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鈦在有機合化學工業中的應用

2015-04-01 10:06    瀏覽:584    評論:0
IP屬地 陜西
  現在,在化學工業中各種聚合材料-塑料、合成樹脂、纖維、橡膠、酒精等等的生產獲得很大的發展,在具有侵蝕性(濃硫酸、鹽酸溶液中)的介質中進行這些聚合物的生產。在這些條件下,大量結構材料如不銹鋼、耐蝕耐熱基合金型“B”及“C”型合金遭受劇烈腐蝕及腐蝕龜裂。對于4200及4210牌號鈦合金性質的研究以及通過由這兩種合金制造的設備進行的工業試驗,就可將其推薦應用到下列產品的生產之中:四氯烷烴、糠醛、氨基酸、甲烷酸、甲基醚(酯)、己內酰胺、粘膠人造絲(纖維)等等。
  有機合成產品的生產是現代化學工業的最重要部門,這種化學工業部門包括高聚(髙分子)材料(塑料、合成橡膠、化學纖維)的生產,以及保護植物生長的化工產品、輔助化學試劑產品的生產。基本有機合成工業的技術水平很大程度上決定于合成材料的質量和品種,國民經濟各部門箝求的產量。合成橡膠的生產單位是化學工業最巨大的部門。
  利用現代科學技術對各種材料特性的分析證明,在化學方面使用各種鈦合金可保證降低使用費用,而不損壞工件,雖然在采用鈦合金制設備的原始投資成本比較髙,但是仍在采用《首先,由鈦合金制的各種裝置便用斷定,在主要化學工業及石化工業生產中使用鈦合金作結構材料的重要性。在1954年,美國奧夫鈦錫公司首次把鈦應用于攪拌機襯里,這種襯里裝有二氧化氯,并經受腐蝕和磨損,除了原蘇聯制造鈦合金設備之外,美國、日本、英國、德國、瑞士、意大利也廣泛采用鈦合金設備。捷克斯洛伐克及保加利亞、羅馬尼亞在鈦的利用方面也取得了成功的經驗。對于廣泛應用鈦的實例,最有代表性的是1960年美國化學工業耗用人約100t鈦的軋件(占消耗總量的3%),而后1970-1971年(按照估算)大約為1000-12OOOT。最近30多年,部分化學工業在鈦軋件的總消耗量中已達到7.5%~9.5%水平。1971年美國化學工業對鈦成型鑄件的消耗量達到3OOOt的水平(占工業部門應用鈦總量的65%左右,但不包括航空工業在日本,必需的化學工業消牦的成型鑄件占所有鈦軋件的95%。而四歐一些國家占30%-60%。
  BT1-0牌號的鈦合金在化學工業中獲得了最廣泛的應用D它是成批生產中的多種鈦合金中的一種,在大多數情況下它具有較好的耐腐蝕性能,并推薦在不超過350T:溫度條件下使鈦設備工作。甚至于前蘇聯科學院M.H.科爾尼洛維參加而開發出的AT-3鈦合金也同樣在化學丄業中具有廣闊的應用前景。在很多場合下,應用這種開發出的合金證明,同其它批量生產的鈦合金(包括BT1-0)相比也具有較好的耐腐蝕性能(制藥介質、食品工業介質.以及海水還應當提到的這種鈦合金(AT-3)的優點是具有較髙的(同BT1-0牌號鈦合金相比較)耐磨損性能。
  蘇聯人造橡膠科學研究所、鈦研究所同各企業共同進行的研究證明,應用鈦合金制造耐腐蝕設備具有廣闊的應用前景可用鈦合金制設備(管路、設備、沸騰器)的成功使用經驗證明這種論點,例如,在卡扎斯合成橡膠廠,鈦合金制管路就在該廠使用了三年,而設備和沸騰器使用了一年,經過觀察沒有發現腐蝕的特征。而從前采用的鋼制設備經過3-4個月運行就報廢了。
  推薦鈦合金制造的塔器、反應器、熱交換器、容器、管路、鎖閉裝置等幾乎適用于所有的生產領域就各種鈦合金適宜應用領域的研究對于國民經濟具有較大的技術價值和應用價值。相當滿意地把鈦合金推薦給各部門的應用證明,工業上完全可以應用新的鈦合金結構材料。這些主要部分行業的工廠獲得了化工機械制造企業提供的標準設備D但是某些化工聯合企業也運用自己的機械技術力量、自己焊接工段組織制造了鈦合金制設備。正如巳經敘述過那樣,鈦及其合金的最寶貴使用經驗就是制氯工業使用鈦的經驗。關于使用效益的問題可列舉出這樣一個例子,即在冷卻氯氣操作上可釆用鈦合金制的熱交換器,可以排除巨大的工業塔系統,縮小了氯的損失,減少了檢修的停工時間和耗費。德涅坡格得捷爾仁、烏索里、德捷爾仁化工聯合企業,斯捷爾里塔瑪克和烏費姆工廠長期使用著這呰熱交換器設備。應用這些鈦合金熱交換器設備的經濟效益為每臺設備每年10000-80000萬.
  在出產的氯染料、焙烘堿及其它一些商品條件下,在熱交換器中選用薄壁鈦管,除了改進熱傳導條件之外,還能夠添加熱交換面積和過渡截面面積,以便保證商品的純度,提髙產值和質童,掃除生成水垢。在堿的出產中因為選用一臺具有鈦管的冷凝器而取得的經濟效益為18000萬。在化學工業中除了使用細密性金屬之外,還選用由鈦粉末制作的揉捏工件,如過濾器元件、套筒件、環件、噴管或罩蓋類件&薩拉托夫化工聯合企業對脫鹽塔頂用的鈦制過濾元件成功地進行了實驗,預期的經濟效益為100000萬。在己內酰胺的出產中選用鈦金屬陶瓷作為“填充環”可取得每臺塔器每年8OOO萬的效益。
  在除莠劑的出產中成功地運用鈦制設備.出產的介質中含有單氯乙酸、甲基.乙醇酸、2.4JX-酸、三氯苯酚。在單氯乙酸的出產中,It鈦制設備的效益為28000萬。在人造纖維的出產中,于制取丙烯酸硝基期間,下列設備運用鈦制熱元件:循環氣體管線、起泡器(擴散器)、水封槽、制備催化劑中運用的混合器、鎖閉設備。每It鈦制設備的效益為3000萬。化工聯合企業在制取弱酸時廣泛地使用了鈦;在這些條件下不銹鋼的腐蝕速度為0.5mm/年,而鈦的腐蝕速度減小為它的不銹鋼制作的髙速致冷機、蒸發器、硝酸濃縮加熱室,都遭受到劇烈地腐蝕,運用壽命不大于一年。而鈦設備的運用壽命估計不少于10年。因為聯合企業使用鈦而取得的經濟效益為每年100000萬。
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