L'industrie du chlore alcalin est centrée sur la production de chlore et de soude caustique par électrolyse de solution saline et constitue la pierre angulaire de domaines tels que le génie chimique et le textile. Le titane, avec son excellente résistance à la corrosion, est devenu le matériau de base à l’origine de son saut d’efficacité, résolvant les problèmes de production traditionnels dans les anodes métalliques, les équipements de refroidissement et le transport des fluides.
1, Anode métallique en titane : le « moteur révolutionnaire » des cellules électrolytiques. Les cellules électrolytiques sont au cœur de la production de chlore-alcali et reposaient auparavant sur des anodes en graphite pour une perte rapide et un faible rendement. En 1956, des scientifiques néerlandais ont proposé le concept d'« anode de taille stable (DSA) » à base de titane.
En 1968, la société italienne Denola s'est industrialisée et l'industrie du chlore alcalin est entrée dans « l'ère des anodes de titane ». Les anodes chinoises en titane ont entraîné trois révolutions : au début des années 1960, les réservoirs à membrane verticale ont remplacé les réservoirs horizontaux, et la production de soude caustique a atteint 693 000 tonnes en 1966 (seulement 193 000 tonnes en 1957) ; Dans les années 1970, le DSA à base de titane a remplacé le graphite.
En 1972, les usines chimiques de Shanghai et de Tianjin furent les premières à le tester. En 1996, 8 409 cellules électrolytiques à anode de titane ont été mises en service dans tout le pays, avec une capacité de production de 4,2 millions de tonnes, soit plus de 70 % ; Au milieu des années 1980, des cellules d’électrolyse à membrane ionique ont été introduites et le titane a été étendu à des équipements tels que les réservoirs de circulation de liquide anodique. La consommation de titane des appareils de 10 000 tonnes était de 8 tonnes. En 2010, la capacité de production de soude caustique à membrane ionique dépassait 23,99 millions de tonnes.
L'environnement de la cellule d'électrolyse à membrane ionique est rude (90 degrés, fort chlore gazeux du côté anode, 30 % à 35 % de soude caustique du côté cathode, densité de courant de 30 à 40 A/dm²), et le titane est mondialement reconnu comme le matériau préféré pour le côté anode.
2, Refroidisseur de chlore gazeux humide : le chlore gazeux humide à haute température produit par électrolyse de la « pollution » à la « haute efficacité » doit être refroidi et séché. Les méthodes traditionnelles présentent des inconvénients : le refroidissement direct des eaux usées contenant du chlore et le refroidissement indirect des équipements tels que le graphite et l'acier inoxydable sont vulnérables (l'acier inoxydable ne prend que 8 -10 jours). Le titane résout complètement ce problème : la corrosion annuelle du titane dans le chlore gazeux humide à haute température n'est que de 0,0025 mm et l'efficacité du transfert de chaleur est élevée. En 1963, la Russie a mis en service un refroidisseur en titane de 140 ㎡ et la société américaine Arid a utilisé un équipement en titane de 78 ㎡ pour obtenir un effet graphite de 140 ㎡ ; La Chine a développé son premier refroidisseur en titane de 16,8 ㎡ en 1965, et aujourd'hui des centaines de refroidisseurs en titane sont devenus la norme dans l'industrie du chlore-alcali.
3, valves de pompe en titane : durables pour le transport des fluides. Les fluides chloralcalis contiennent du chlore libre et des solutions salines -à haute température, tandis que les vannes de pompe ordinaires sont vulnérables aux fuites. La société Georgia Pifik aux États-Unis utilise des pompes en titane pour transporter des solutions salines à 85 degrés, avec une durée de vie de 10 ans (en acier inoxydable seulement quelques mois) ; L'usine chimique 2 de Pékin utilise des pompes, des vannes et des turbines en titane pour la déchloration sous vide afin de réduire les temps d'arrêt et les fuites.
Conclusion : la mise à niveau symbiotique entre le titane et le chlore alcalin. Le titane a remplacé les anodes en graphite pour soutenir les processus à membrane ionique, résolvant les problèmes de pollution de production traditionnels et de faible efficacité, et aidant la capacité de production de soude caustique de la Chine à atteindre des dizaines de millions de tonnes. À l'avenir, avec la mise à niveau de la technologie du chlore-alcali, le titane continuera à jouer le rôle de « épine dorsale résistante à la corrosion - et à promouvoir le développement vert de l'industrie.
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