Applicazioni e Vantaggi dei Materiali in Titanio nell'Industria Chimica

Applicazioni specifiche nell'industria chimica

I materiali in titanio sono utilizzati in quasi tutti i sottosettori chimici che coinvolgono mezzi altamente corrosivi, principalmente sotto forma di reattori, recipienti a pressione, scambiatori di calore, torri, tubazioni, raccordi, valvole, pompe, agitatori ed elettrodi.

Ecco alcuni scenari applicativi tipici:

1. Industria cloro-alcalina (la più grande applicazione chimica)

L'industria cloro-alcalina produce soda caustica, cloro e idrogeno, tutti mezzi altamente corrosivi.

• Apparecchiature applicative:

  • Elettrolizzatori a membrana ionica: Il titanio è utilizzato come materiale principale per la camera anodica (esposta a cloro, acido cloridrico e acido ipocloroso), piastre anodiche e tubi di raffreddamento. Questa è la più grande applicazione del titanio nell'industria chimica.

  • Raffreddatori/scambiatori di calore a gas cloro umido: La resistenza alla corrosione del titanio lo rende l'unico materiale metallico economicamente valido per la produzione di raffreddatori a fascio tubiero o a piastre per gas cloro umido ad alta temperatura.

  • Depuratori di gas cloro, torri di essiccazione e tubazioni di distribuzione: Il titanio è ampiamente utilizzato in tutto il sistema di gestione del gas cloro umido e secco.

2. Industria della soda solvay (carbonato di sodio)

• Apparecchiature applicative:

  • Raffreddatori esterni, condensatori e raffreddatori: Nel processo di produzione della soda solvay, i mezzi contengono alte concentrazioni di ioni cloruro (Cl⁻) e ioni ammonio (NH₄⁺), che causano vaiolatura e corrosione sotto tensione nell'acciaio inossidabile. Gli scambiatori di calore in titanio risolvono perfettamente questo problema, con una durata di servizio di oltre 20 anni, rispetto a soli 1-2 anni per le apparecchiature in acciaio inossidabile.

3. Industria dell'urea

• Apparecchiature applicative:

  • Torri di sintesi dell'urea, scambiatori di calore ad alta pressione e torri di stripping: La produzione di urea avviene ad alta temperatura e pressione, e il prodotto intermedio, il carbammato di ammonio, è altamente corrosivo. Il precedente utilizzo di acciaio inossidabile richiedeva la protezione dalla passivazione all'ossigeno e aveva una durata di servizio limitata. L'adozione di apparecchiature rivestite in titanio o interamente in titanio prolunga significativamente la durata di servizio e migliora la sicurezza e l'affidabilità.

4. Industria dell'acido nitrico

• Apparecchiature applicative:

  • Ribollitori, condensatori, serpentine di riscaldamento, pompe e valvole per acido nitrico: Il titanio mostra un'eccellente stabilità in acido nitrico di varie concentrazioni e temperature (eccetto l'acido nitrico fumante), con una resistenza alla corrosione superiore all'acciaio inossidabile e alle leghe di alluminio.

5. Prodotti chimici organici e fini

• Apparecchiature applicative:

  • Bollitori di reazione (con camicie o serpentine) e serpentine: Utilizzati nella produzione di pesticidi, coloranti, intermedi farmaceutici, cosmetici (ad esempio, ambienti di acido acetico), ecc. Ogni volta che sono coinvolti mezzi corrosivi come cloruri, acido cloridrico o acidi organici, le apparecchiature in titanio forniscono un ambiente di reazione puro, evitando la contaminazione dei prodotti da ioni metallici.

  • Produzione di PTA (acido tereftalico purificato): Il titanio è un materiale chiave per la produzione di reattori e scambiatori di calore in ambienti di acido acetico.

6. Raffreddamento e desalinizzazione con acqua di mare

• Apparecchiature applicative:

  • Raffreddatori ad acqua di mare per centrali elettriche e impianti chimici: Gli scambiatori di calore a tubi in titanio sono apparecchiature standard per centrali elettriche e impianti chimici costieri grazie alla loro impareggiabile resistenza all'erosione e alla corrosione dell'acqua di mare.

  • Impianti di desalinizzazione dell'acqua di mare: I tubi di scambio termico negli impianti di desalinizzazione a evaporazione a stadio multiplo (MSF) o a effetto multiplo a bassa temperatura (MED) utilizzano quasi esclusivamente tubi in titanio per garantire tassi di produzione di acqua stabili a lungo termine.