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鈦合金材料在化學(xué)制藥生產(chǎn)中的應(yīng)用

發(fā)布時間 :2019-09-07 17:22:10 瀏覽次數(shù) :

工業(yè)鈦合金在化工生產(chǎn)中已經(jīng)使用了 30多年,然而有關(guān)鈦及鈦合金在化學(xué)制藥生產(chǎn)工藝介質(zhì)中耐蝕性的研究卻不多?;瘜W(xué)制藥生產(chǎn)廣泛使用鑄鐵基體和鋼基體涂搪瓷設(shè)備,其平均使用壽命較短 (0.5年~2.5年)。因此,化工制藥生產(chǎn)使用鈦合金成為一個亟待研究和解決的問題。 
  化工制藥生產(chǎn)使用的介質(zhì)通常是一些成分復(fù)雜的、活性 的、腐蝕性混合化合物。例如,在俄羅斯馬爾生物制藥公司2號車間烯醇化反應(yīng)器中就同時使用三氯甲烷、丙酮、乙醇、HC的酒精溶液、氫氧化物、抗壞血酸;在 維生素生產(chǎn)廠的冷凝反應(yīng)槽同時含有醋酸乙酯、五硫化二磷、甲酰胺、氯乙酸丙脂;在合成香料的液體蒸餾器中存在工業(yè)水楊醛、苯甲醛、水、甲酸雜質(zhì)、甲酸鈉、 氯化鈉、硫酸鈉。   為了搞清這些復(fù)雜介質(zhì)對攪拌機壁、輪葉、套管、熱電偶、支管和連接管的腐蝕作用,在4家公司的33臺設(shè)備上分別進(jìn)行了BT1-0,;、∏T—3B和 4200鈦合金試樣的掛片試驗。掛片試驗用鈦合金的化學(xué)成分列于表1。

    表1 在化學(xué)制藥生產(chǎn)中進(jìn)行試驗的鈦合金的化學(xué)成分 %
牌號  Ti Fe   Zr   V   Pd  Si    N   O   H  雜質(zhì)
BT1-0  基 0.2 ?。。  。?.1  0.04 0.12 0.01  0.3
∏T—3B 基 0.25 0.3 1.2-3.5 - 0.12 0.04 0.15 0.0008 -
4200   基 0.2 ?。 。 ?.15 0.1  0.04 0.12 0.01 -

  掛片試驗用試樣的規(guī)格如下:尺寸為(80X 20Xδ)mm的板片,板厚分別為4 mm,5mm,6 mm;尺寸為(80X 20Xδ)mm的板片帶有縱向焊縫。研究腐蝕破裂使用的直徑75mm,厚6mm的堵頭,是由帶有殘余焊接變形應(yīng)力的板狀焊接接頭沖壓而成的,(30X 30X 5)mm的板片在試驗時要用氟塑料夾具夾住,以檢驗是否產(chǎn)生縫隙腐蝕。
  試樣制備執(zhí)行PД24.200.16.90標(biāo)準(zhǔn),試驗結(jié)果評價執(zhí)行ГOCT 9.908—85標(biāo)準(zhǔn)。試驗時間為1200h~7000h。
  工業(yè)腐蝕試驗結(jié)果表明,鈦合金可成功地用于制造一系列的化學(xué)制藥生產(chǎn)設(shè)備。
  研究有無縫隙腐蝕傾向用的夾具表2列出了不同使用介質(zhì)中,鈦合金試樣的腐蝕速率值K。在所有情況下,鈦合金均未出現(xiàn)潰瘍腐蝕、麻點腐蝕、腐蝕破裂等局部腐蝕現(xiàn)象。


表2 鈦合金在不同使用介質(zhì)中的腐蝕速率K/mm·a-1
                 液相       氣相
  生產(chǎn)抗壞血酸和山梨糖醇
  烯醇化反應(yīng)器          <0.1       <0.1
  中和器             <0.01      <0.01
  平底器皿            <0.01      <0.01
  冷卻器             <0.01      <0.01
  蒸餾器             <0.01      <0.01
  蒸發(fā)器             <0.01      <0.01
  生產(chǎn)脂肪和1unamuД
  硫化和皂化反應(yīng)器       <0.001     <0.001
  杯式結(jié)晶器          <0.001     <0.001
  生產(chǎn)維他命B1和C
  吸收塔            <0.01      <0.01
  醋酸蒸餾反應(yīng)器       ?lt;0.01      <0.01
  醋酸收集器          <0.01      <0.01
  氧化反應(yīng)播          <0.001     <0.001
  生產(chǎn)香草素和水楊酸
  液體蒸餾器          <0.001     <0.001
  冷凝器           ?lt;<0.001     <0.001
  萃取器            <0.001     <0.001
  生產(chǎn)抗壞血酸 
  溴酸鹽反應(yīng)器         <0.001     <0.001


  參照表2數(shù)據(jù),一些工廠根據(jù)全俄化學(xué)工業(yè)機器制造科研設(shè)計院的研究成果,用BT1—0鈦合金制造了下列設(shè)備并提交給化學(xué)制藥生產(chǎn)企業(yè)使用;冷凝反應(yīng)器,V=1.Om3;氧化反應(yīng)器,V=16.Om3(圖2);從蒸餾器向冷凝換熱器輸送三氯甲烷蒸氣的輸氣管道。

  正在制造的還有:核黃素析出反應(yīng)器,V=4m3;蒸餾器,V=3.2m3;冷凝換熱器,F(xiàn)=50m2;硫化和皂化反應(yīng)器,V=1.25m3。
  應(yīng)當(dāng)指出,有許多化學(xué)制藥生產(chǎn)設(shè)備由于生產(chǎn)條件特殊而不適合使用鈦合金,這種設(shè)備有制取氣態(tài)氯化氫的反應(yīng)器,制取酰氯的反應(yīng)器,乙醇吸收氯化氫的反應(yīng)器,以及酰溴反應(yīng)器。

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