Sodatuhka kemianteollisuuden perusraaka-aineena kohtaa tuotantoprosessissa vakavia korroosio-ongelmia.
Erityisesti kaasu- tai nestefaasiväliaineen vaikutuksesta valurauta- ja hiiliteräslaitteiden on usein vaikea vastustaa paikallista korroosiota ja rakokorroosiota. Tätä tarkoitusta varten maailmanlaajuinen soodateollisuus on kääntynyt titaanilaitteiden käyttöön vastatakseen tähän haasteeseen.
Titaanin laaja käyttö kalsinoidun soodan tuotannossa
Sodan taonta- ja polttoprosessissa titaania käytetään laajalti tislauskaasun jäähdyttimissä ja lauhduttimissa sen erinomaisen korroosionkestävyyden ansiosta. Erityisesti ohutseinäisten titaaniputkien käyttöikä on jopa 20 vuotta. Tämä ei ainoastaan paranna lämmönsiirto-olosuhteita, vaan myös varmistaa, että laitteiston lämmönvaihtopinta-ala ja putken poikkileikkausala ei pienenny ruosteen vaikutuksesta, mikä on erityisen tärkeää tislauslauhduttimen kannalta.
Yhdysvalloissa esim.titaani putketkäytetään kalsinoidun soodan tuotannossa valurautaputkien sijaan, jotka on vaihdettava kahden vuoden välein. Tämä aloite ei ainoastaan pidentänyt merkittävästi laitteiden käyttöikää, vaan myös lisäsi tuotantokapasiteettia 25%. Lisäksi ulkomailla on kulujen vähentämiseksi edelleen alettu käyttää puhtaasta titaanista valmistettuja kapeita nauhoja uurrettujen ohutseinäisten hitsattujen putkien valmistukseen saumattomien putkien tilalle, ja titaanilevylämmönvaihtimia käytetään laajalti.
Titaanin käytäntö kalsinoidun soodan tuotannossa Kiinassa
Vuodesta 1965 lähtien Kiina on myös yrittänyt käyttää titaania kalsinoidun soodan tuotannon laitteiden korroosio-ongelman ratkaisemiseen. Sodan tuotannossa titaanilla on laaja valikoima sovelluksia, mukaan lukien kiteyttävät ulkoiset jäähdyttimet, ammoniakkilauhduttimet tislaustornin huipulla, ammoniumkloridi-emälipeänlämmittimet, levylämmönvaihtimet, sateenvarjolevylämmönvaihtimet, hiilihapotustornin jäähdytysputket, hiili dioksiditurbiinikompressorin roottorin siipipyörä ja lalkalipumppu ja muut keskeiset laitteet.
Niiden joukossa karbonointitorni on kalsinoidun soodan tuotannon ydinlaitteisto. Hiiletystornissa ammoniakki reagoi hiilidioksidin kanssa muodostaen natriumbikarbonaattia. Hiiletystornin keski- ja alaosassa olevan jäähdytysvesisäiliön jäähdytysvesiputkessa on kuitenkin vakava eroosiokorroosio. Vaikka erilaisia korroosionestopinnoitteita on aiemmin kokeiltu, ne eivät ole ratkaisseet ongelmaa tehokkaasti. Myös valurautaputkien käyttöikä on hyvin lyhyt. Koska titaaniputkea käytettiin valurautaputken tilalle, korroosiota ei havaittu moneen vuoteen, ja taloudellinen hyöty oli huomattava.
Lisäksi titaanipumppujen laaja käyttö tuo myös monia etuja. Kokeilu osoittaa, että titaanipumppu ei vain kestä korroosiota ja kulumista, vaan se voi myös toimia korkealla, 70–80 prosentin hyötysuhteella pitkään. Tämä ei ainoastaan säästä sähköä, vaan mahdollistaa myös vuotottoman käytön, mikä säästää materiaaleja ja puhdistaa ympäristöä. Vielä tärkeämpää on, että titaanipumpun käyttöikä on jopa 20-30 vuotta.
Yhteenvetona voidaan todeta, että titaanin ja titaaniseosten käyttö soodan tuotannossa osoittaa erinomaista korroosionkestävyyttä ja korkeaa hyötysuhdetta. Teknologian jatkuvan kehityksen ja kustannusten alenemisen myötä titaanin käyttömahdollisuudet soodateollisuudessa ovat laajemmat.
