Umsóknargreining og þróunarhorfur á títan og títan málmblöndur í efnaiðnaði

 1.1 Rannsóknarbakgrunnur og mikilvægi

Hinn alþjóðlegi efnaiðnaður er að breytast hratt. Það stefnir í að vera nútímalegt, umhverfisvænt og klárt. Þessi iðnaður þarf að takast á við erfiðar aðstæður eins og hluti sem geta tært búnað, mjög háan hita og þrýsting og framleiðslu sem aldrei stöðvast. Vegna þessa verða efnin sem notuð eru til að búa til búnað að vera mjög góð. Títan er mikilvægt efni sem fólk kallar það jafnvel „þriðja málminn“. Það er mjög gagnlegt á efnafræðilegu sviði vegna þess að það hefur marga frábæra eiginleika. The China Titanium Industry Association hefur nokkrar upplýsingar. Kína framleiddi mikið af títanefni í 2024. 128.000 tonnum. Þetta er samningur vegna þess að það er 67% af títan efninu sem framleitt er í öllum heiminum. Ef við skoðum hvernig títanefni eru notuð notar efnaiðnaðurinn mest. Reyndar notar efnaiðnaðurinn 53,1% af öllum títanefnum. Þetta gerir efnaiðnaðinn að stærsta notanda títanefna. Þannig hefur það verið, í mörg ár. Títanefnisframleiðsla Kína er mjög mikil. Efnaiðnaðurinn er stærsti notandi títanefna.

Hefðbundinn efnabúnaður er venjulega gerður úr stálsteypujárni og ó-járnmálmum. Efnabúnaður úr þessum efnum getur auðveldlega skemmst þegar hann er notaður með sýrum eða sterkum basa. Þeir geta líka skemmst þegar þeir eru notaðir með klór. Þetta getur valdið leka og öðrum vandamálum. Efnabúnaðurinn endist ekki lengi eins og hann ætti að gera. Þetta þýðir að það þarf að laga búnaðinn mikið. Þegar búnaðurinn virkar ekki sem skyldi getur hann stöðvað framleiðslu. Þetta er ekki gott. Það getur líka valdið slysum. Skaða umhverfið. Efnabúnaðurinn getur. Valda mengun. Hefðbundinn efnabúnaður er ekki góður við þessar aðstæður. Hins vegar geta títanefni leyst þetta tæringarvandamál í klór-alkalíiðnaði á mjög áhrifaríkan hátt. Títanefnin eru miklu betri en kolefnisstálbúnaðurinn, í þessu tilfelli. Við þurfum að skoða hvernig títan og títan málmblöndur virka í efnaiðnaði. Þetta er mikilvægt til að gera búnað betri til að gera iðnaðinn hreinni og halda efnaiðnaðinum öruggum.

 1.2 Rannsóknarstaða heima og erlendis

Alþjóðlega fólk byrjaði að skoða notkun títan og títan málmblöndur á efnasviðinu fyrir nokkru síðan. Bandaríkin og önnur lönd eins og Rússland og Japan hafa orðið mjög góð í að búa til títan og breyta því í hluti. Bandaríkin eru reyndar best í því að búa til títan málmblöndur sem þola tæringu. Þeir hafa búið til títan málmblöndur eins og Ti-6Al-4V sem eru mikið notaðar í hluti eins og jarðolíu og sjóafsöltun. Rússar hafa mikið af títan málmgrýti svo þeir hafa lært mikið um gerð títaníláta og varmaskipta. Þeir eru mjög góðir í að búa til títan búnað sem þolir erfiðar aðstæður og fólk um allan heim veit þetta. Japan er mjög gott, í að búa til hluti eins og pínulitla títan píputengi og nákvæma hljóðfærahluta því þeir eru mjög varkárir og nákvæmir þegar þeir vinna að hlutum.

Í Kína vex títaniðnaðurinn hratt. Rannsóknastofnanir og fyrirtæki vinna saman að því að búa til títan efni eins ogGr2og TA10 sem getur staðist tæringu. Þetta þýðir að Kína getur nú notað títanefni sín á hefðbundnum efnasvæðum eins og að búa til klór-alkalí og gosaska í stað þess að treysta á önnur lönd fyrir þessi efni.

Kína er að taka framförum með títanefni, í efnaiðnaði. Þegar kemur að því að búa til hluti með tækni höfum við tekið framförum með hlutum eins og að suða títan og móta það með stimplum og nota hita til að gera það sterkara. Þetta þýðir að við getum nú framleitt vélar og tæki með títan á eigin spýtur. Við erum að tala um títanbúnað hér. Þetta er mikið mál fyrir títanframleiðslu.

Kína þarf að vinna í títan málmblöndur og títanbúnaði til að ná heimsbyggðinni. Kína hefur unnið með löndum til að bæta títaniðnað sinn. Þetta hefur gerst vegna funda eins og China-CIS Titanium Industry Development Forum. Á þessum fundum ræðir Kína við fyrirtæki sem eru mjög góð í að búa til títan. Þetta hjálpar Kína að læra af þeim og verða betri í að búa til títan. Kína er að nálgast það að vera eins gott og þessi fyrirtæki í að framleiða títan. Títaniðnaðurinn í Kína er mjög vaxandi vegna þessa. Kína og þessi önnur fyrirtæki eru að deila hugmyndum og læra hvert af öðru í gegnum þessa fundi.

 1.3 Rannsóknarefni og aðferðir

Þessi grein fjallar um hvernigtítan og títan málmblöndureru notuð í efnaiðnaði. Skoðað er hvernig títan og títan málmblöndur virka fyrir mismunandi verkefni, hvað þau eru venjulega notuð í hvaða vandamál fólk hefur við notkun títan og títan málmblöndur og hvernig á að gera þau betri. Ritgerðin notar ramma til að skipuleggja rannsóknir sínar á títan og títan málmblöndur. Rannsóknin snýst um títan og títan málmblöndur. Skoðað er hvað gerir þá sérstaka hvað varðar efnafræðilega eiginleika. Við viljum vita hversu vel þeir vinna með efnaferla.

Við erum að skoða hvernig títan er notað í mismunandi atvinnugreinum eins og grunnefnaiðnaðinum, jarðolíuiðnaðinum og fínefnaiðnaðinum. Við viljum sjá hvernig það er notað í lífinu og til hvers það er notað.

Til að tryggja vísindi og strangleika rannsóknarinnar, samþykkir þessi grein blöndu af mörgum rannsóknaraðferðum: Í fyrsta lagi bókmenntarannsóknaraðferðin til að flokka kerfisbundið úr viðeigandi innlendum og erlendum bókmenntum, iðnaðarskýrslum og stöðlum um efnafræðilega notkun títanefna, sem leggur fræðilegan grunn; í öðru lagi, tilviksgreiningaraðferðin til að greina notkunaraðferðir á dæmigerðum efnafræðilegum sviðum, bera saman notkunaráhrif títanefna við hefðbundin efni og vinna úr hagnýtri reynslu; í þriðja lagi, samanburðargreiningaraðferðin til að bera saman muninn á títanefnum og hefðbundnum efnum eins og ryðfríu stáli og steypujárni með tilliti til frammistöðu, kostnaðar og endingartíma, sem skýrir notkunarkosti og umfang títanefna; í fjórða lagi, inductive-fráleiðandi aðferðin til að spá fyrir um framtíðarhorfur á notkun á grundvelli núverandi ástands og þróunarþróunarþróunar títanefnisforrita, sem gefur tilvísanir um þróun iðnaðarins.

 2.1 Eðlis- og efnafræðilegir eiginleikar títan og títanblendis

Títan er eins konar málmur sem kallast umbreytingarmálmur. Það hefur töluna 22. Eðlismassi títan er 4.506-4.516 g/cm³. Þetta er mjög lágt um 60% af þéttleika stáls. Þess vegna er títan talið létt málmefni. Títan er mjög gagnlegt vegna þess að það er svo létt. Þegar við skoðum uppbyggingu títans getum við séð að það hefur tvær mismunandi form. Fyrsta form er kallað -Ti. Það hefur sérstaka uppröðun atóma sem er pakkað þétt saman í sexhyrndu lögun. Þetta form er það sem títan er þegar það er svalt, ég meina þegar það er undir 882 gráður. Það er mjög gott að standast tæringu. Það er auðvelt að móta það.

Hin myndin heitir -Ti. Það hefur mismunandi uppröðun atóma sem er pakkað saman í teningsform. Þetta form er það sem títan er þegar það er yfir 882 gráður. Það er miklu sterkara og harðara en formið. Við getum bætt málmum, eins og áli, vanadíum, mólýbdeni og nikkeli við títan til að búa til mismunandi gerðir af títanblendi. Þessar títan málmblöndur er hægt að búa til í röð eins og -gerð, -gerð og + -gerð.

Þegar þau eru í loftinu eða í kringum hluti sem hafa súrefni myndast þunnt lag af oxíði á yfirborði þeirra. Þetta lag er kallað TiO₂. Þetta þýðir að þeir þola hluti sem venjulega myndu valda tæringu, eins og sterkar basasýrur, blautt klórgas og jafnvel sjó. Til dæmis þegar þú setur títan í sterka saltsýru við 25 gráður tærist það mjög hægt minna en 0,1 mm á ári. Á hendi ryðfríu stáli tærir mun hraðar það getur verið tugir millimetra á ári. Títanefni eru líka mjög góð í 50% natríumhýdroxíðlausn, þau geta virkað vel um tíma ef hitastigið er undir 100 gráðum. Títan og títan málmblöndur eru mjög sterkar. Þeir hafa vélræna eiginleika. Styrkur títan og títan málmblöndur er svipaður og sterks stáls. Títan og títan málmblöndur þola einnig hátt hitastig, yfir 400 gráður og mjög lágt hitastig, sem er mikilvægt fyrir efnafræðilega notkun.

 2.2 Aðlögunarhæfni títanefna að dæmigerðum efnafræðilegum rekstrarskilyrðum

Efnaiðnaðurinn býr við erfiðar aðstæður. Það er mjög ætandi og hitastig og þrýstingur er mjög hár. Vélarnar þurfa að ganga allan tímann. Þetta þýðir að efnin sem notuð eru til að búa til búnaðinn verða að vera mjög sterk og þola tæringu.

Eiginleikar títan og títan málmblöndur eru í samræmi við aðstæður sem finnast í efnaiðnaði. Þetta er vegna þess að títan og títan málmblöndur hafa eiginleika sem virka vel við aðstæður efnaiðnaðarins, sem eru:

Títan efni eru mjög góð í að takast á við tæringu. Þú sérð, í efnaframleiðslu er margt sem getur valdið tæringu, eins og sýra, brennisteinssýra, natríumhýdroxíð klórgas og klóríð. Þessir hlutir geta verið mjög slæmir fyrir efni.. Títan efni hafa sérstakt lag á yfirborðinu sem kemur í veg fyrir að ætandi efni snerti efnið undir. Þetta þýðir að efnið tærist ekki. Til dæmis í klór-alkalíiðnaðinum nota þeir eitthvað sem kallast rafgreiningartæki til að búa til klórgas, sem er mjög ætandi.

Títan efni geta séð um slíka tæringu vegna lagsins á yfirborði þeirra. Þetta sérstaka lag er eins og skjöldur sem verndar títanefnin gegn tæringu. Málið með kolefnisstálbúnað er að það þarf sérstaka húðun til að koma í veg fyrir ryð og hann endist ekki mjög lengi. Að auki eru títan rafgreiningartæki mjög góðir í að standast skemmdir frá blautum klór og þeir geta varað í meira en 15 ár. Þegar kemur að kjarnaofnum og varmaskiptum eru þeir venjulega notaðir við mjög erfiðar aðstæður með mjög háum hita, oft yfir 300 gráðum og mjög háum þrýstingi, stundum nokkrum megapascalum. Þetta er áskorun fyrir hefðbundinn kolefnisstálbúnað en títan rafgreiningartæki ráða við það. Títan rafgreiningartæki eru val vegna þess að þeir geta staðist tæringu og endast lengur sem er mikilvægt fyrir búnað sem er notaður í erfiðu umhverfi, með háum hita og þrýstingi. Títan og títan málmblöndur eru mjög sterk þegar kemur að hitastigi. Þeir geta séð um að verða fyrir heitum hlutum án þess að falla í sundur. Þetta þýðir að þeir geta staðist slit frá hitastigi og þrýstingi sem kemur í veg fyrir að búnaður skemmist eða leki.

Títan er betra en stál að sumu leyti. Til dæmis þolir títan hitastig og þrýsting án þess að veikjast sem er mikilvægt fyrir búnað sem þarf að ganga allan tímann. Þetta þýðir að búnaður sem er gerður úr títan getur haldið áfram að keyra í nokkurn tíma án þess að laga eða skipta um það sem dregur úr fjölda skipta sem þarf að slökkva á honum vegna viðhalds. Títan og títan málmblöndur eru val, fyrir búnað sem þarf að virka vel við erfiðar aðstæður.

Þegar við hugsum um hluti sem eru léttir og spara orku er flest búnaður fyrir efni mjög stór. Notkun títan fyrir þessa hluti getur gert þá miklu léttari, sem þýðir að það kostar minna að setja þá í og ​​færa þá til. Títan er líka mjög gott í að flytja varma svo það hjálpar búnaði eins og varmaskiptum að virka betur og nýta orku. Efnaiðnaðurinn er að verða harðari við öryggi og verndun umhverfisins svo títan er val fyrir efnabúnað vegna þess að það er öruggt og gott fyrir umhverfið. Títan efni eru valkostur, fyrir efnabúnað. Tæringarþol títanefna getur í raun dregið úr hættu á tæringarleka, forðast umhverfismengun og öryggisslys af völdum leka skaðlegra fjölmiðla, sem er í samræmi við græna þróunarþróun iðnaðarins.

 3.1 Umsóknir og mál í grunnefnaiðnaði

 3.1.1 Klór-alkalíiðnaður

Klór-alkalíiðnaðurinn er mjög gamall. Það hefur verið að nota títan efni í mjög langan tíma. Þessi iðnaður býr til hluti með því að nota rafmagn til að brjóta niður natríumklóríð í klórgas, vetnisgas, natríumhýdroxíð og ýmislegt fleira. Leiðin sem þeir búa til þessa hluti er mjög grófur á búnaðinum því hann er mjög ætandi og þarf að þola mikið rafmagn.

Klór-alkalíiðnaðurinn notar títanefni í búnað eins og hlutina sem brjóta niður natríumklóríðið, það sem kælir það niður og það sem aðskilur það. Sum tækjabúnaðarins, eins og rafskautarafskautið úr málmi og jónaskiptahimnu rafgreiningartækin-, nota mikið af títanefnum. Klór-alkalíiðnaðurinn treystir á títanefni fyrir þessa búnað.

Við skulum líta á fyrirtæki sem framleiðir klór og natríumhýdroxíð. Þetta fyrirtæki var áður með búnað úr kolefnisstáli með húðun til að koma í veg fyrir tæringu. Málið er að þessi búnaður entist ekki lengi, aðeins um 2 til 3 ár.. Á hverju ári þurfti fyrirtækið að hætta að nota hann í marga daga til að laga skemmdir af völdum tæringar. Þetta kostaði fyrirtækið mikla peninga í viðhaldi.

Fyrirtækið vildi laga þetta vandamál. Þeir skiptu því út búnaðinum fyrir nýjan úr Gr2 titanium. Þeir fengu líka títaníumkælara og skilju fyrir klórinn. Títan rafgreiningartækin gátu enst mikið eftir að þeim var breytt. Þeir gætu starfað í en 15 ár. Blautir klórkælar tærðu ekki mikið. Þeir tærðust um 0,05 mm á ári. Búnaðurinn gæti keyrt stöðugt um tíma. Það gæti keyrt í 12 mánuði án þess að stoppa. Áður gat það aðeins keyrt í 3 mánuði. Fyrirtækið sparaði mikla fjármuni í viðhaldi. Þeir spara um 8 milljónir júana á ári. Títan rafgreiningartækin og annar búnaður virkaði betur. Framleiðsluhagkvæmni títan rafgreiningartækja og annars búnaðar jókst um 15%. Þetta var framför, fyrir títan rafgreiningartækin og annan búnað. Nú á dögum nota mörg fyrirtæki sem framleiða klór- og natríumhýdroxíðvörur í okkar landi títanbúnað. Reyndar eru 25 til 30 prósent af búnaði þeirra úr títan. Meðalstór fyrirtæki eru líka farin að nota títan í stað annarra efna í búnað sinn. Þeir eru hægt. Að breyta gamla búnaðinum sínum í títan.

 3.1.2 Gosöskuiðnaður

Það hvernig þeir búa til gosaska er mjög flókið. Það felur í sér mörg skref eins og að bæta koltvísýringi við ammoníak og vatn losa sig við vatn úr ammóníumklóríði og aðskilja hluti með hita. Dótið sem þeir nota til að búa til gosaska er mjög slæmt fyrir tækin því það inniheldur mikið af ammóníumklóríði, ammoníaki og koltvísýringi. Þessir hlutir geta raunverulega skemmt búnaðinn. Sum búnaður eins og kælarar fyrir kristalla efst í eimingarturninum þar sem þeir kæla ammoníakið og ofnarar fyrir ammoníumklóríð skemmast mest.. Títan er mjög gott í að standast þessar skemmdir. Þannig að fólk sem býr til gosaska notar gjarnan títan í búnaðinn.

Gosöskuverksmiðjan var áður með steypujárnsrör í kælum sem hjálpuðu til við að losna við hita. Þessar pípur myndu skemmast vegna ammoníumklóríðs móðurvíns. Þetta þýddi að rörin myndu aðeins endast í 2 ár. Verksmiðjan þurfti að skipta þeim mikið út, sem var vandamál. Það stoppaði hlutina í gangi og það kostaði mikið að skipta um búnað.

Árið 2022 ákvað gosöskuverksmiðjan að nota TA10 títanrör úr steypujárnsrörunum. Þeir gerðu einnig nokkrar breytingar á því hvernig búnaðurinn passaði með því að nota títansuðu. Þetta var gert til að gosöskuverksmiðjan virki betur, með títaníum rörunum. Upplýsingarnar sem við höfum úr rekstrargögnum segja okkur að tæringarhraði TA10 títanröra í ammóníumklóríð móðurvínsumhverfi er mjög lágt, það er en 0,03 mm á ári. Þetta þýðir að TA10 títan rör geta varað í en 20 ár.

TA10 títan rörin eru líka mjög góð í að flytja varma þau eru 20% betri, í þessu en steypujárnsrör. Vegna þessa notum við gufu, um 12% minna. Þetta hjálpar okkur að spara orku. Við getum sparað um 5 milljónir júana á hverju ári með því að nota TA10 títan rör. Þetta mál er dæmi um hvernig hægt er að nota títanefni í gosöskuiðnaðinum. Notkun títanefna í gosöskuiðnaðinum getur gert búnaðinn stöðugri. Það hjálpar einnig til við að spara orku og draga úr neyslu. Á þeim tíma getur það bætt efnahagslegan ávinning. Notkun títanefna í gosöskuiðnaðinum er mjög góð fyrir gosöskuiðnaðinn því það getur hjálpað til við að spara orku og draga úr neyslu. Þetta er það sem gosöskuiðnaðurinn þarf til að ná markmiðum um orkusparnað og efnahagslegan ávinning, með títanefnum.

 3.2 Umsóknir í jarðolíu- og efnatrefjaiðnaði

Jarðolíu- og efnatrefjaiðnaðurinn hefur flókið framleiðsluferli. Það felur í sér hluti eins og að hreinsa olíu og breyta olefínum í fjölliður og búa til pólýester og nylon. Dótið sem þeir nota er frekar gróft. Það samanstendur af olíu, bensíni, dísel og lífrænum sýrum ásamt hvata og öðru. Jarðolíu- og efnatrefjaiðnaðurinn þarf að takast á við erfiðar aðstæður, eins og hátt hitastig og ætandi efni. Þetta þýðir að búnaðurinn sem notaður er í jarðolíu- og efnatrefjaiðnaði þarf að vera mjög sterkur og þolir hitastig. Jarðolíu- og efnatrefjaiðnaðurinn þarf búnað sem ræður við þetta allt. Títan og títan málmblöndur eru mjög gagnlegar á þessu sviði. Þeir eru aðallega notaðir til að búa til hluti eins og varmaskipta og leiðslur og kjarnaofna og turna. Þetta er vegna þess að títan og títan málmblöndur geta hjálpað til við að laga vandamálin sem gerast þegar hefðbundin efni verða fyrir tæringu og endast ekki lengi. Títan og títan málmblöndur eru góðar, til að stöðva tæringu og gera hlutina lengri.

Þegar við hreinsum olíu mynda slæmt efni eins og súlfíð og nítríð í hráolíu ætandi blöndu. Þessi blanda skemmir varmaskipti, eimingarturna og annan búnað. Fyrirtæki sem framleiðir unnin úr jarðolíu byrjaði að nota títan varmaskipti af venjulegum ryðfríu stáli varmaskiptum fyrir kælikerfi hráolíu eimingarturns í andrúmsloftinu. Þeir gerðu þessa breytingu vegna þess að títan varmaskipti eru betri í meðhöndlun olíu. Hráolíuhreinsunarferlið er mjög erfitt, á búnaði svo fyrirtækið vildi nota eitthvað sem myndi endast lengur. Þeir völdu títan varmaskipta fyrir kælikerfi hráolíueimingarturns í andrúmsloftinu. Árangurinn af notkun títan varmaskipta er mjög góður. Þeir geta virkað rétt um tíma í hráolíu sem inniheldur brennistein. Tæringarhraði er mjög lágt, það er en 0,04 mm á ári. Þetta þýðir að hægt er að nota títan varmaskipti 3 til 5 sinnum lengur en ryðfríu stáli varmaskipta.

Títan er líka mjög létt þannig að það gerir varmaskiptinn léttari um 40%. Þetta er hjálp vegna þess að það auðveldar uppsetningu búnaðarins og það er ódýrara að byggja stoðvirkið fyrir hann. Títan varmaskiptir eru val vegna þess að þeir eru léttari og þeir endast lengur en ryðfríu stáli varmaskiptar. Í efnatrefjaiðnaðinum erum við að takast á við sterk efni eins og tereftalsýru og etýlenglýkól þegar við framleiðum pólýester. Vandamálið er að þessi efni geta étið búnaðinn úr ryðfríu stáli sem getur valdið leka og haft áhrif á gæði vörunnar.

Þegar við byrjuðum að nota títan reactors og leiðslur það breytti. Búnaðurinn er mun betri í að standast tæringu, sem þýðir að það eru óhreinindi í efnatrefjaafurðinni. Þetta þýðir líka að fleiri vörur okkar uppfylla staðlana með aukningu um 3% til 5%.

Annar góður hlutur er að við þurfum ekki að viðhalda búnaðinum oft við getum farið lengur en í 2 ár án þess að sinna neinu viðhaldi, sem sparar okkur mikla peninga í viðhaldskostnaði fyrir efnatrefjabúnaðinn.

 3.3 Notkun í fínefna- og ólífrænum saltiðnaði

 3.3.1 Fínefnaiðnaður

Það eru til tegundir af fínum efnavörum. Það hvernig þessar vörur eru búnar til er mjög flókið. Það felur í sér mikið af efnahvörfum. Þessi viðbrögð nota oft sýrur og sterka basa. Þeir nota líka leysiefni og hvata og svo framvegis. Skilyrðin sem þessi viðbrögð gerast við eru mjög ætandi. Þarf að vera mjög hreint. Fínar efnavörur þurfa að vera gerðar á vissan hátt. Vörurnar þurfa líka að vera hreinar. Notkun títan og títan málmblöndur getur hjálpað til við að gera þetta. Títan og títan málmblöndur eru mjög góðar til að búa til efnavörur á öruggan hátt. Þeir geta einnig hjálpað til við að halda vörunum hreinum. Í sumum tilfellum eru títan og títan málmblöndur málmarnir sem hægt er að nota. Þetta er vegna þess að aðstæður eru mjög erfiðar.

Própýlenoxíð er mikilvægt efni sem við notum til að búa til önnur efni. Til að búa til própýlenoxíð notum við ferli sem kallast klórhýdrínferlið. Við þurfum klór og própýlen til að gera þetta. Þegar við blandum þessum hlutum saman fáum við slæmt efni eins og saltsýra og undirklórsýra. Þessir hlutir eru mjög erfiðir fyrir búnaðinn sem við notum svo við þurfum búnað sem þolir þá.

Vandamálið er að fljótandi klór og própýlen eru mjög sterk og geta skaðað mörg efni. Við getum ekki notað efni eins og ryðfríu stáli vegna þess að þau eru ekki nógu sterk. Þess vegna verðum við að nota títanefni til að búa til búnaðinn fyrir própýlenoxíðframleiðslu.

Títan er efnið sem ræður við að búa til própýlenoxíð. Við þurfum að búa til própýlenoxíðbúnað úr títan vegna efna, eins og fljótandi klór og própýlen sem eru notuð í ferlinu. Fyrirtæki sem framleiðir sérstök kemísk efni notuð títan reactors, pípur og lokar gert af TA2 til að búa til própýlenoxíð. Þegar við skoðum hvernig þessir hlutir virkuðu sjáum við að títanbúnaðurinn virkaði vel í langan tíma með fljótandi klór og própýleni án þess að skemmast eða leka. Própýlenoxíðið sem var búið til var mjög hreint en 99,9% hreint. Búnaðurinn entist líka löngu lengur, en 15 ár, sem gerði það að verkum að fyrirtækið þurfti ekki að skipta um hann eða laga hann mjög oft. Þetta sparaði þeim mikla peninga. Hjálpaði þeim að búa til própýlenoxíð á öruggan og skilvirkan hátt. Framleiðsluferlið própýlenoxíðs var mjög öruggt og áreiðanlegt vegna TA2 títankjarna og annars búnaðar. Fyrirtækið gat framleitt mikið af própýlenoxíði án nokkurra vandræða og TA2 títanbúnaðurinn spilaði þar inn í.

 3.3.2 Ólífræn saltiðnaður

Iðnaðurinn sem framleiðir sölt felur í sér að búa til hluti eins og klóröt, kalíumsölt og fosföt. Þeir nota aðferðir eins og rafgreiningu, uppgufun og kristöllun til að búa til þessar vörur. Í vökvanum sem þeir nota er mikið af klóríðum og súlfötum sem geta raunverulega skemmt búnaðinn því þeir eru mjög ætandi.

Ólífræn saltiðnaðurinn notar títan og títan málmblöndur til að búa til búnað eins og rafgreiningartæki, uppgufunartæki og hvarfgjafa. Þetta er vegna þess að títan og títan málmblöndur eru góðar fyrir svona búnað. Ólífræn saltiðnaðurinn getur framleitt vörur og búnaðurinn getur endað lengur þegar þeir nota títan og títan málmblöndur. Notkun títan og títan málmblöndur í saltiðnaði er góð hlutur til framleiðslu á ólífrænum söltum, eins og klórötum, kalíumsöltum og fosfötum.

Natríumklórat er mikilvæg vara sem er notuð í fullt af hlutum eins og að gera hlutina hvíta og drepa sýkla. Það er gert með því að nota ferli sem kallast rafgreining. Vélin sem gerir þetta kallast rafgreiningartæki. Það er mikilvægasti hluti ferlisins.

Áður fyrr notaði fólk eins konar rafgreiningartæki sem var með grafít rafskaut en slík rafgreining endist ekki mjög lengi og er ekki mjög góð í að vinna vinnuna sína.

Nú eru menn að nota eins konar rafgreiningartæki sem er með títanskaut og er það mikil framför.

Til dæmis notaði fyrirtæki sem framleiðir natríumklórat þessa rafgreiningartæki og þeir þurftu um 15 tonn af títan til að búa til 10.000 tonn af natríumklórati. Títan rafskautin er hægt að nota í langan tíma, venjulega í kringum 3 til 5 ár. Þetta er miklu lengra en grafít rafskautin, sem er 6 til 8 sinnum minna. Títan skaut eru líka mjög góð í að hjálpa við rafgreiningu, þau gera það 10 til 15 prósent betra. Þeir hjálpa jafnvel til við að nota orku, um 8 prósent minna. Þetta þýðir að fólk getur sparað um 3 milljónir júana á hverju ári í framleiðslukostnaði, með títanskautunum. Kalíumsaltframleiðsla notar einnig títan uppgufunartæki. Þessir títan uppgufunartæki eru notuð til að gufa upp og þétta kalíumklóríð móðurvínið. Það góða við títan uppgufunartæki er að þeir geta virkilega staðist tæringu kalíumklóríðs. Þetta þýðir að títan uppgufunartæki geta varað í en 10 ár. Þar af leiðandi þarf fólk ekki að skipta um búnað oft. Þetta er kostur við að nota títan uppgufunartæki í kalíumsaltframleiðslu. Títan uppgufunartæki eru mjög gagnlegar fyrir kalíumklóríð móðurvín.

 3.4 Notkun á sjóafsöltunar- og halógenvinnslusvæðum

Vandamálið við að hafa ekki vatn versnar. Þannig að afsöltun sjós er að verða mikilvæg leið til að takast á við þá staðreynd að við höfum ekki nóg vatn til að mæta þörfum okkar. Til að búa til vatn úr sjó verðum við að gera nokkra hluti. Við verðum að sía sjóinn og nota svo osmósa og einnig eimingu.

Sjór og saltvatnsafgangurinn er mjög slæmur, fyrir tæki geta þeir valdið miklu tjóni. Þetta þýðir að efnin sem við notum til að búa til tækin þurfa að vera mjög sterk og þola sjóinn og saltvatnsleifarnar. Sjóafsöltunarbúnaður þarf að vera úr efnum sem standast vel tæringu. Títan er mjög gott í að standast tæringu frá sjó. Þess vegna er títan og títan málmblöndur mikið notað á stöðum þar sem fólk tekur saltið úr sjó og á stöðum þar sem það fær halógen úr hlutum. Helstu hlutir sem eru gerðir úr títan eru títan síuefni, títan síuplötur, títan möskva og títan varmaskiptar. Þessar títanvörur eru mjög gagnlegar á þessum sviðum. Títan er gott efni, í þessa hluti vegna þess að það þolir sjóinn án þess að skemmast.

Á sviði afsöltunar sjávar notar afsöltun sjós ferli sem kallast osmósa. Þannig er afsöltun sjós framkvæmt. Búnaðurinn sem síar vatnið á því stigi að meðhöndla afsöltunarvatn þarf að vera sterkur svo það skemmist ekki af sjónum. Það þarf líka að geta staðist lífverurnar sem geta skaðað það. Sjóafsöltunarverksmiðja notaði síur úr títani og sérstök möskva úr títan til að sía vatnið á fyrsta stigi meðhöndlunar á afsöltunarvatninu. Títan efni eru með lag á sér sem hjálpar til við að stöðva tæringu frá sjó og hlutum sem festast við þau úr sjónum. Þetta lag er mjög gott í að sía hluti. Það virkar vel meira en 95% tilvika. Vegna þessa búnaðar úr títan sem er notaður til að sía hluti getur varað í 8 til 10 ár. Það er miklu lengur en búnaður úr stáli sem endist aðeins í um 2 ár. Þetta þýðir að hægt er að nota títanbúnað í 4 eða 5 sinnum lengri tíma en ryðfríu stáli. Einnig er mun ódýrara að sjá um títanbúnað þar sem kostnaður er, en 60% minni.

Á svæðinu þar sem halógen er dregið úr hlutum er vökvi sem kallast saltvatn sem inniheldur mikið af natríumklóríði og kalíumklóríði. Við útdrátt sjaldgæfra málma eða efnahráefna eru miklar kröfur gerðar til tæringarþols og aðskilnaðarnákvæmni búnaðar. Með framúrskarandi tæringarþol og mikilli-síunarafköstum getur títansíunarbúnaður aðskilið óhreinindi nákvæmlega og miðað á efni í saltvatni, bætt hreinleika vöru og hefur sterkan búnaðarstöðugleika, sem getur lagað sig að rekstrarskilyrðum saltvatnsstyrkssveiflna.

 4.1 Kjarnakostir títanefna í efnafræðilegum notum

Efnaiðnaðurinn notar títan og títan málmblöndur vegna þess að þau hafa nokkra kosti fram yfir hefðbundin efni. Fyrir því eru fjórar ástæður.

Fyrsta títan og títan málmblöndur eru einstaklega góðar í að standast tæringu. Þeir þola erfiðar aðstæður eins og sterkar sýrur sterkar basar, blautt klórgas og sjó. Þetta þýðir að hægt er að nota þau í aðstæðum þar sem önnur efni myndu ekki virka. Notkun títan og títan málmblöndur getur gert búnað mun lengri að draga úr hættu á leka og halda fólki öruggum.

Annað títan og títan málmblöndur hafa góða vélræna eiginleika. Þeir eru eins sterkir og há-sterkt stál. Þeir eru aðeins 60% jafn þungir. Þetta gerir þá fullkomna til að gera búnað léttari sem dregur úr kostnaði við uppsetningu, flutning og stuðning. Títan og títan málmblöndur þola einnig hátt og mjög lágt hitastig og þola þreytu. Þetta þýðir að þeir geta séð um aðstæður sem finnast í efnaverksmiðjum.

Í þriðja lagi að nota títan og títan málmblöndur getur sparað fyrirtækjum mikla peninga á flótta. Þó að þeir séu dýrir í fyrstu endast þeir 3-10 sinnum lengur en efni. Þetta þýðir að fyrirtæki þurfa ekki að eyða miklum tíma og peningum í viðhald og endurnýjun.

Fjórða títan og títan málmblöndur eru góð fyrir umhverfið. Þeir geta hjálpað til við að draga úr mengun með því að koma í veg fyrir leka efna. Þeir eru líka léttir og mjög góðir í að flytja hita, sem þýðir að þeir geta hjálpað til við að draga úr orkunotkun. Þetta er í samræmi við markmið efnaiðnaðarins um að vera grænni og umhverfisvænni.

 4.2 Núverandi flöskuhálsar í efnafræðilegri notkun títanefna

Títan og títan málmblöndur hafa mikið að gera fyrir sig þegar kemur að efnafræðilegum notkun.. Það eru nokkrir hlutir sem halda þeim aftur. Hlutir eins og tækni og kostnaður og fjármagn eru vandamál. Það er margt sem kemur í veg fyrir að nota títan og títan málmblöndur í mælikvarða og í mikilvæg störf.

Fyrsta títan og títan málmblöndur eru mjög dýrar. Að búa til títan og títan málmblöndur er ferli. Til að búa til títan þarftu að gera mikla vinnu. Þú verður að nota aðferðir eins og klórun eða magnesíum hitauppstreymi til að búa til svamptítan. Þessar aðferðir nota mikla orku. Taktu langan tíma. Þegar við vinnum með títan verðum við að vera mjög varkár með hluti eins og að suða og móta það. Þetta þýðir að kostnaður við að kaupa títan og vélar til að vinna með það er miklu hærri en með efni. Þetta er vandamál fyrir smærri fyrirtæki sem framleiða efni vegna þess að þau hafa bara ekki efni á því. Annað mál er að við höfum ekki góða títan málmgrýti í okkar eigin landi. Kína hefur mikið af títan málmgrýti. Flest af því er ekki mjög góð gæði. Við verðum að flytja inn dótið, sem er títan málmgrýti sem er ríkt af nytsamlegum efnum. Þetta er samningur vegna þess að títan efni og títan búnaður er mjög dýrt að kaupa í fyrstu. Við þurfum að gera títan málmgrýti vinnslu betri. Þetta mun auðvelda okkur að fá efnin sem við þurfum fyrir hágæða títanefni.{15} Nú er erfitt að fá þessi efni vegna þess að framboðið er ekki stöðugt.

Annað vandamál er að framboð og eftirspurn, fyrir títan efni eru ekki í jafnvægi. Mörg fyrirtæki eru að framleiða títan. Ekki eru nógu mörg fyrirtæki að nota það til að búa til hágæða vörur. Þetta þýðir að við erum með mikið af -títanefnum sem eru lág-og ekki nóg af þeim -hágæða.

Við þurfum líka að bæta hvernig við vinnum og hönnum títanefni. Þetta mun hjálpa okkur að búa til vörur og leysa sum önnur vandamál sem við erum í með títanefni. Títan efni eru mjög mikilvæg. Við þurfum að finna leið til að gera þau betri. Það er mjög erfitt að vinna með títan. Við eigum í miklum vandræðum með hluti eins og suðu og stimplun og hitameðferð. Stundum skemmist títanið þegar við reynum að sjóða það eða það bognar úr lögun.

Leiðin sem við hönnum títanbúnað í Kína er í raun ekki sú sama og önnur lönd gera. Við höfum heldur ekki getu til að búa til títanbúnað fyrir efnaiðnaðinn. Svo við verðum að kaupa það frá löndum.

Annað vandamál er að við höfum ekki kerfi til að endurvinna títan. Það er mjög dýrt og erfitt að gera það. Títan efni er erfitt að endurvinna vegna þess að það kostar mikið og er tæknilega erfitt. Endurvinnsluhlutfall títanefnis í Kína er mjög lágt núna. Það er meira en 10 prósent. Þetta þýðir að mikið af títanefnum er sóað. Niðurstaðan er sú að það kostar meira að nota títanefni. Endurvinnsluhlutfall títanefnis í Kína er vandamál vegna þess að það leiðir til alvarlegrar sóun á auðlindum. Þetta gerir einnig kostnað við að nota títan efni hækka.

 5.1 Aðferðir til að bæta gæði og skilvirkni fyrir efnafræðilega notkun títanefna

 5.1.1 Stefna til að draga úr tæknikostnaði

Til að gera títan efni hagkvæmari og gagnlegri þurfum við að einbeita okkur að tækni. Þetta er leiðin til að draga úr kostnaði og gera títan samkeppnishæfara.

Við ættum að skoða hvernig títan er búið til og finna leiðir til að gera það betra. Við getum notað leiðir til að bræða títan eins og að nota rafmagn eða sérstakar lofttegundir til að gera það ódýrara og fljótlegra í framleiðslu.

Þetta mun hjálpa okkur að nýta orkuna og nýta þau efni sem við höfum. Við getum líka notað lægri gæði títan málmgrýti, sem mun draga úr þörf okkar fyrir góða dótið.

Þetta mun allt hjálpa til við að gera títan ódýrara í framleiðslu. Títanefni verða hagkvæmari og gagnlegri þegar við gerum þessar breytingar, á því hvernig við framleiðum títan. Á hinn bóginn, bæta títan efnisvinnsluferli, þróa skilvirka suðutækni, nákvæmni mótunartækni og hitameðferðarferli, bæta títanefnisvinnslu skilvirkni, draga úr efnisúrgangi við vinnslu og lækka framleiðsluerfiðleika og kostnað títanbúnaðar. Auka að auki rannsóknir og þróun á títanblöndur með litlum-kostnaði og þróa-hagkvæmari títanblöndur með því að bæta við ódýrum málmblöndurþáttum og fínstilla hlutföll íhlutanna á þeirri forsendu að uppfylla efnafræðilegar rekstrarskilyrði, skipta út hágæða hreinu títaníum og auka notkunarsvið títanefna.

 5.1.2 Stefna iðnaðarkeðjusamhæfingar

Að byggja upp iðnaðarkerfi með samræmdri þróun andstreymis og niðurstreymis er mikilvæg trygging fyrir því að rjúfa flöskuhálsa í efnafræðilegri notkun títanefna. Í fyrsta lagi, efla í-dýpt samstarfi milli títannámu, bræðslu og vinnslu og efnanotkunarfyrirtækja, koma á samþættu iðnaðarbandalagi, hagræða framboðs- og eftirspurnarskipulagi, átta sig á nákvæmri tengingu hráefnisframboðs, framleiðslu og vinnslu og markaðsnotkunar og draga úr millikostnaði; í öðru lagi, treystu á samstarfsvettvangi iðnaðar-háskóla-til að stuðla að sameiginlegum rannsóknum rannsóknastofnana og fyrirtækja, einbeita sér að kjarnaverkjum eins og há-tæringarþolnum-R&D, R&D, fínstillingu hönnunar títanbúnaðar og tæknilegrar tæringarvörn, flýta fyrir umbreytingum í tækniiðnaðinum og bæta tækniiðnaðinn. í þriðja lagi, styrkja alþjóðlega samvinnu og skipti, bæta kjarna samkeppnishæfni títanbræðslu, vinnslu og búnaðarframleiðslu Kína með því að kynna, melta og gleypa alþjóðlega háþróaða tækni og auka alþjóðlegan markað til að jafnvægi innanlands framboðs og eftirspurnar; í fjórða lagi, bæta endurvinnslukerfi títanefnis, þróa skilvirka endurvinnslu- og endurnýjunartækni fyrir títanefni, koma á endurvinnsluneti, bæta endurvinnsluhlutfall títanefnis, mynda hringlaga hagkerfislíkan af "námuvinnslu-framleiðslu-forrita-endurvinnslu" og draga úr auðlindanotkun og umsóknarkostnaði.

 5.2 Framtíðarþróunarhorfur fyrir efnafræðilega notkun títanefna

Efnaiðnaðurinn er að breytast á vissan hátt með öllum nýju grænu og hágæða hlutunum að gerast. Á þeim tíma eru menn að verða betri í að búa til títan. Þetta þýðir að títan og blöndurnar sem við búum til með því verða mikið notaðar í efnaiðnaðinum.

Það eru hlutir sem munu gerast með títan í framtíðinni. Í fyrsta lagi mun efnaiðnaðurinn halda áfram að nota títan eins og hann gerir núna. Þetta þýðir að fyrirtæki sem framleiða hluti eins og klór-alkalí, gosaska og unnin úr jarðolíu þurfa samt mikið af títan. Títanefni eru notuð í auknum mæli í meðalstórum-efnafyrirtækjum. Þau eru að skipta um efni og þetta hjálpar markaðnum fyrir títanefni að vaxa jafnt og þétt.

Notkun títanefna er einnig að stækka inn á svæði. Til dæmis þarf ný orkuefni eins og vetnisorka og litíum rafhlaða framleiðslu búnaðar sem þolir tæringu. Títan efni eru mjög góð í þessu þannig að þau verða mikið notuð á þessum slóðum.

Títan efni hafa nokkra kosti. Þeir eru mjög ónæmur fyrir tæringu. Þeir eru mjög stöðugir. Þetta gerir þá fullkomna til notkunar í yfirkritískum hvarfbúnaði og enda fínum efnum.

Á heildina litið mun títan efni verða notað mikið í framtíðinni. Þeir verða notaðir á vaxandi sviðum og þetta mun hjálpa markaðnum fyrir títanefni að vaxa. Títan efni munu opna möguleika til vaxtar því þau eru svo góð, þola tæringu og þau eru mjög stöðug. Til dæmis þegar við erum að undirbúa vetnisorku getum við notað títanefni til að búa til plötur róteindaskiptahimnu rafgreiningartækja. Þetta hjálpar búnaðinum lengur og standast tæringu. Notkun títanefna við framleiðslu vetnisorku er hlutur.

Við sjáum líka að markaðurinn fyrir vetnisorku stækkar stöðugt. Eftir því sem tæknin batnar og kostnaður lækkar og öll fyrirtækin sem vinna saman að framleiðslu títanefna leggja sitt af mörkum mun kosta minna að nota títanefni við framleiðslu vetnisorku. Þetta þýðir að fleiri munu byrja að nota títanefni við framleiðslu vetnisorku og fjöldi þeirra sem nota þau mun halda áfram að aukast. Á 5 til 10 árum verða títanefni líklega notað miklu meira á efnasviði Kína. Magn títanefna sem notað er mun líklega aukast um 8 prósent til 10 prósent á hverju ári. Þetta þýðir að markaðurinn fyrir títan efni verður stærri og stærri.

Á þeim tíma sem títan búnaðarhönnunarstaðlar Kína eru að nálgast alþjóðlega staðla. Vegna þessa mun Kína geta framleitt hágæða títanbúnað sinn. Þetta er hlutur vegna þess að það þýðir að Kína getur hætt að treysta á önnur lönd fyrir þennan búnað. Títanbúnaður Kína verður einnig seldur til landa, sem er stórt tækifæri fyrir títanbúnaðarmarkað Kína. Markaður fyrir títanbúnað og títanefni í Kína mun taka kipp.

Þessi grein lítur á eiginleika títan og títan málmblöndur. Þar er talað um hvers konar aðstæður þar sem þær eru venjulega notaðar hvað gerir þær góðar og hvaða vandamál þær eiga við. Blaðið bendir einnig á leiðir til að gera títan og títan málmblöndur betri og skilvirkari. Hvað gæti orðið um þá í framtíðinni.

Rannsóknir komust að því að títan og títan málmblöndur eru mjög góðar í aðstæðum vegna þess að þau geta staðist tæringu mjög vel eru mjög sterk og eru létt. Þeir þola einnig hátt og mjög lágt hitastig. Þetta þýðir að títan og títan málmblöndur virka vel í aðstæðum eins og kemískum efnum, háum hita og þrýstingi og þegar verið er að búa til hluti allan tímann. Títan og títan málmblöndur eru góðar til að meðhöndla slíkar aðstæður vegna þess hvað þau eru gerð úr. Efnaiðnaðurinn notar þessa hluti mikið á sviðum eins og að búa til klór og gos. Þeir eru einnig notaðir í olíu og aðra efnavinnu. Jafnvel fólk sem fjarlægir salt úr sjó notar þau. Þessir hlutir hjálpa búnaðinum lengur og virka betur. Þetta þýðir að fólk þarf að laga þau oft sem sparar peninga. Efnaiðnaðurinn er að reyna að vera umhverfisvænni. Þessir hlutir hjálpa þeim að gera það. Þau eru mjög mikilvæg fyrir efnaiðnaðinn til að vinna á skilvirkan hátt.

Nú eiga títanefni við nokkur stór vandamál. Þeir eru mjög dýrir. Við höfum ekki nóg af þeim. Við höfum heldur ekki tæknina til að vinna með títanefni og hvernig þau eru gerð og seld er ekki mjög gott. Þetta kemur í veg fyrir að títanefni séu notuð af mörgum.

Við getum lagað þessi vandamál með því að gera títanefni ódýrara í framleiðslu með því að vinna með fólkinu sem framleiðir þau með því að vinna með öðrum löndum og með því að gera það auðveldara að endurvinna títanefni. Þetta mun gera títanefni gagnlegra fyrir fólk sem vill nota þau í efnafræðilegum efnum. Títan efni verða betri, til efnafræðilegra nota ef við gerum þessa hluti. Í framtíðinni mun efnaiðnaðurinn breytast mikið og títan efnistækni mun fá mikið. Vegna þessa mun fólk enn þurfa títanefni á þeim efnasviðum sem við höfum nú þegar. Þeir munu byrja að nota þá meira og meira á nýjum sviðum. Markaðurinn fyrir títan efni mun bara halda áfram að stækka. Títanefni verða mjög mikilvæg til að búa til búnað og hjálpa efnaiðnaðinum að verða betri og sterkari. Efnaiðnaðurinn mun virkilega þurfa títanefni til að halda áfram og þróast á vissan hátt. Títan efni verða lykillinn að því að þetta gerist.

Rannsóknirnar í þessari grein gefa okkur hugmynd og raunverulega hjálp til að nota títan og títan málmblöndur í efnaiðnaðinum. Hins vegar hafa títan og títan málmblöndur enn nokkur vandamál. Til dæmis þegar við skoðum hvernig títan málmblöndur eru gerðar bara fyrir ákveðin störf í efnaiðnaði, þá fara rannsóknir á títan málmblöndur ekki nógu djúpt í smáatriði títan málmblöndur. Þetta er eitthvað sem hefur áhrif á notkun títan og títan málmblöndur. Í framtíðinni geta frekari rannsóknir einbeitt sér að samsetningu fínstillingar á-tæringarþolnum-tæringarþolnum títan málmblöndur og stafrænni hönnun og framleiðslu á títanbúnaði, sem veitir ítarlegri tækniaðstoð fyrir háa-notkun títanefna í efnaiðnaðinum.