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鈦合金在化學制藥生產中的應用

來源:admin   發布日期:2018-07-21

工業鈦合金在化工生產中已經使用了 30多年,然而有關鈦及鈦合金在化學制藥生產工藝介質中耐蝕性的研究卻不多。化學制藥生產廣泛使用鑄鐵基體和鋼基體涂搪瓷設備,其平均使用壽命較短 (0.5年~2.5年)。因此,化工制藥生產使用鈦合金成為一個亟待研究和解決的問題。 
  化工制藥生產使用的介質通常是一些成分復雜的、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 維生素生產廠的冷凝反應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水楊醛、苯甲醛、水、甲酸雜質、甲酸鈉、 氯化鈉、硫酸鈉。   為了搞清這些復雜介質對攪拌機壁、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臺設備上分別進行了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成分列于表1。

    表1 在化學制藥生產中進行試驗的鈦合金的化學成分 %
牌號  Ti Fe   Zr   V   Pd  Si    N   O   H  雜質
BT1-0  基 0.2  - -   - 0.1  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  -  -  0.15 0.1  0.04 0.12 0.01 -

  掛片試驗用試樣的規格如下: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,以檢驗是否產生縫隙腐蝕。
  試樣制備執行PД24.200.16.90標準,試驗結果評價執行ГOCT 9.908—85標準。試驗時間為1200h~7000h。
  工業腐蝕試驗結果表明,鈦合金可成功地用于制造一系列的化學制藥生產設備。
  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,鈦合金均未出現潰瘍腐蝕、麻點腐蝕、腐蝕破裂等局部腐蝕現象。

表2 鈦合金在不同使用介質中的腐蝕速率K/mm·a-1
                 液相       氣相
  生產抗壞血酸和山梨糖醇
  烯醇化反應器          <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
  蒸發器             <0.01      <0.01
  生產脂肪和1unamuД
  硫化和皂化反應器       <0.001     <0.001
  杯式結晶器          <0.001     <0.001
  生產維他命B1和C
  吸收塔            <0.01      <0.01
  醋酸蒸餾反應器       ?lt;0.01      <0.01
  醋酸收集器          <0.01      <0.01
  氧化反應播          <0.001     <0.001
  生產香草素和水楊酸
  液體蒸餾器          <0.001     <0.001
  冷凝器           ?lt;<0.001     <0.001
  萃取器            <0.001     <0.001
  生產抗壞血酸 
  溴酸鹽反應器         <0.001     <0.001


  參照表2數據,一些工廠根據全俄化學工業機器制造科研設計院的研究成果,用BT1—0鈦合金制造了下列設備并提交給化學制藥生產企業使用;冷凝反應器,V=1.Om3;氧化反應器,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:核黃素析出反應器,V=4m3;蒸餾器,V=3.2m3;冷凝換熱器,F=50m2;硫化和皂化反應器,V=1.25m3。
  應當指出,有許多化學制藥生產設備由于生產條件特殊而不適合使用鈦合金,這種設備有制取氣態氯化氫的反應器,制取酰氯的反應器,乙醇吸收氯化氫的反應器,以及酰溴反應器。

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