염소알카리 산업은 식염수를 전기분해하여 염소와 가성소다를 생산하는 산업을 중심으로 화공, 섬유 등 분야의 초석을 이루고 있습니다. 뛰어난 내식성을 갖춘 티타늄은 효율성 도약을 주도하는 핵심 소재가 되었으며, 금속 양극, 냉각 장비 및 유체 운송의 전통적인 생산 문제점을 해결했습니다.
1, 티타늄 금속 양극: 전해전지의 "혁명적 엔진". 전해조는 염소 알칼리 생산의 핵심으로, 이전에는 빠른 손실과 낮은 효율성을 위해 흑연 양극에 의존했습니다. 1956년 네덜란드 과학자들은 티타늄 기반의 "크기 안정 양극(DSA)" 개념을 제안했습니다.
1968년 이탈리아 회사 데놀라(Denola)가 산업화를 이루었고 염소알카리 산업은 '티타늄 양극 시대'에 진입했다. 중국의 티타늄 양극은 세 가지 혁명을 일으켰습니다. 1960년대 초 수직 격막 탱크가 수평 탱크를 대체했으며 가성소다 생산량은 1966년에 693,000톤(1957년에는 193,000톤에 불과)에 도달했습니다. 1970년대에는 티타늄 기반 DSA가 흑연을 대체했습니다.
1972년 상하이와 텐진 화학공장이 최초로 이를 테스트했다. 1996년에는 8409개의 티타늄 양극 전해전지가 전국적으로 사용되었으며 생산능력은 420만 톤으로 70% 이상을 차지하였다. 1980년대 중반에는 이온막 전해셀이 도입되었고 티타늄은 양극액 순환탱크 등 장비로 확대됐다. 10,000톤급 장치의 티타늄 소비량은 8톤이었습니다. 2010년 이온막가성소다 생산능력은 2,399만톤을 넘어섰다.
이온막 전기분해 셀의 환경은 가혹하며(90도, 양극 측에 강한 염소 가스, 음극 측에 30%-35% 가성소다, 전류 밀도 30-40 A/dm²) 티타늄은 양극 측에 선호되는 재료로 세계적으로 인정받고 있습니다.
2, 습식 염소 가스 냉각기: "오염"에서 "고효율"까지 전기분해로 생성된 고온-습염소 가스는 냉각 및 건조되어야 합니다. 전통적인 방법에는 단점이 있습니다. 염소가 포함된 폐수의 직접 냉각과 흑연 및 스테인레스강과 같은 장비의 간접 냉각은 취약합니다(스테인리스강은 8{5}}10일만 소요됨). 티타늄은 이 문제를 완전히 해결합니다. 고온 습윤 염소 가스에서 티타늄의 연간 부식은 0.0025mm에 불과하며 열 전달 효율이 높습니다. 1963년에는 러시아가 140㎡ 티타늄 쿨러를 사용했고, 미국 기업인 Arid는 78㎡ 티타늄 장비를 사용해 140㎡ 그래파이트 효과를 구현했다. 중국은 1965년에 최초로 16.8㎡ 티타늄 쿨러를 개발했으며, 현재 수백 대의 티타늄 쿨러가 염소 알칼리 산업의 표준이 되었습니다.
3, 티타늄 펌프 밸브: 유체 운송에 내구성이 있습니다. 염소 알칼리 유체에는 유리 염소와 고온{2}}염 용액이 포함되어 있는 반면, 일반 펌프 밸브는 누출에 취약합니다. 미국의 Georgia Pifik Company는 티타늄 펌프를 사용하여 85도 염 용액을 운반하며 수명은 10년입니다(스테인리스 스틸은 단 몇 달). 국내 베이징 화학 2공장에서는 가동 중단 시간과 누출을 줄이기 위해 진공 탈염소에 티타늄 펌프, 밸브, 임펠러를 사용합니다.
결론: 티타늄과 클로르 알칼리 간의 공생 업그레이드. 티타늄은 이온막 공정을 지원하기 위해 흑연 양극을 대체하여 전통적인 생산 오염과 낮은 효율성 문제를 해결하고 중국의 가성소다 생산 능력이 수천만 톤으로 치솟는 데 도움을 주었습니다. 앞으로도 염소 알칼리 기술의 업그레이드를 통해 티타늄은 계속해서 "부식{2}}저항성 백본" 역할을 수행하고 업계의 친환경 발전을 촉진할 것입니다.
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