Producția chimică, cu gama sa largă de substanțe corozive atât de origine organică, cât și anorganică, implicate în procesele de producție, solicită în mod special alegerea materialului echipamentului și a comunicațiilor de producție.
Aici, în primul rând, vorbim despre proprietățile corozive ale materialului din care este fabricat echipamentul de producție. Acest lucru este valabil mai ales pentru dispozitivele care sunt în contact direct cu substanțe agresive - acizi, alcali, săruri și altele.
Oțelul inoxidabil sub influența substanțelor agresive și calitatea acestuia pentru industria chimică
Un exemplu este reactorul de descompunere în producția de dioxid de titan prin metoda acidului sulfuric. Principala materie primă, numită minereu de ilmenit, se descompune în reactor sub influența acidului sulfuric și merge mai departe în firul de producție. Nu ne vom opri asupra proceselor chimice suplimentare pentru producerea de dioxid de titan, ci ne vom opri doar asupra efectului acidului sulfuric asupra tuturor tipurilor de dispozitive și comunicații datorate coroziunii.
Și este o greșeală să credem că un material precum oțelul inoxidabil nu se corodează sub influența acidului sulfuric sau mai ales a clorului. Se pare că oțelul inoxidabil este departe de a fi același în compoziția sa și, în funcție de scop, există sub formă de grade diferite.
Deci, pentru producția chimică, în care sunt circulați acizii, se utilizează calitatea din oțel inoxidabil AISI 316, a cărei caracteristică este un conținut crescut de molibden.În prezent, nu există metal inoxidabil care să ofere protecție 100% împotriva acizilor. Mai simplu spus, distrugerea structurii unui metal inoxidabil sub influența acizilor este o chestiune de timp.
Și sarcina științei aici este de a prelungi chiar acest timp de protecție.
Aliaj anticoroziv din titan și tantal
Există o alternativă mai eficientă la oțelul inoxidabil astăzi? Se pare că de mult timp au încercat să „încrucișeze” într-un singur aliaj, de câteva ori mai mare decât rezistența la coroziune, precum elemente chimice precum titanul și tantalul.
Tantalul nu a fost ales întâmplător, deoarece, împreună cu platina, este cel mai rezistent la coroziune la rând cu zirconiu, niobiu și molibden. Întreaga problemă a obținerii unui aliaj de până acum consta într-o uriașă furcă în punctul de topire al titanului și tantalului.
Mai jos sunt proprietățile fizice și chimice ale elementelor titan și tantal.
După cum puteți vedea, punctele lor de topire ale tantalului sunt de aproximativ o dată și jumătate față de titan. În procesul de topire a acestor elemente, tantalul, deși este încă solid, se instalează în titan lichid topit.
În cele din urmă, o soluție a fost găsită de oamenii de știință de la Institutul de Fizică Nucleară. GI Budker cu ajutorul unui accelerator de electroni ELV-6. Titanul servește ca material principal pentru proiectarea viitorului reactor pe baza suficientului său de materie primă pentru nevoile de producție din Rusia.
Apoi, folosind un fascicul de electroni de mare energie EVL-6, a fost posibil să se aplice uniform titan pulverizat și tantal pe el. În titanul lichid deja topit, un fascicul de electroni cu o energie de 1,4 MeV a făcut posibilă topirea tantalului în mod uniform pe întregul volum al stratului aplicat.
Pur și simplu, efectul topirii tantalului în titan poate fi comparat cu sarea de masă dizolvată într-un pahar cu apă. Rezultatul este un material care depășește rezistența la coroziune a oțelului inoxidabil de 10 ori, în timp ce prețul său crește de doar 3 ori. Beneficiile economice sunt evidente aici. A mai rămas doar un lucru mic - să punem în producție un nou aliaj pentru a fi utilizat în producția chimică.