Aplicação e vantagens dos materiais de titânio na indústria química

Aplicações Específicas na Indústria Química

Materiais de titânio são usados em quase todos os sub-setores químicos que envolvem meios altamente corrosivos, principalmente na forma de reatores, vasos de pressão, trocadores de calor, torres, tubulações, conexões, válvulas, bombas, agitadores e eletrodos.

Aqui estão alguns cenários típicos de aplicação:

1. Indústria Cloro-Álcali (Maior Aplicação Química)

A indústria cloro-álcali produz soda cáustica, cloro e hidrogênio, todos os quais são meios altamente corrosivos.

• Equipamentos de Aplicação:

  • Eletrolisadores de Membrana Iônica: O titânio é usado como o material principal para a câmara do ânodo (exposta ao cloro, ácido clorídrico e ácido hipocloroso), placas do ânodo e tubos de resfriamento. Esta é a maior aplicação de titânio na indústria química.

  • Resfriadores/Trocadores de Calor de Gás Cloro Úmido: A resistência à corrosão do titânio o torna o único material metálico economicamente viável para a fabricação de resfriadores tipo casco e tubo ou placa para gás cloro úmido de alta temperatura.

  • Depuradores de Gás Cloro, Torres de Secagem e Tubulações de Entrega: O titânio é amplamente utilizado em todo o sistema que manipula gás cloro úmido e seco.

2. Indústria de Barrilha (Carbonato de Sódio)

• Equipamentos de Aplicação:

  • Resfriadores Externos, Condensadores e Resfriadores: No processo de produção de barrilha, os meios contêm altas concentrações de íons cloreto (Cl⁻) e íons amônio (NH₄⁺), que causam corrosão por pites e corrosão sob tensão severas no aço inoxidável. Os trocadores de calor de titânio resolvem perfeitamente este problema, com uma vida útil de mais de 20 anos, em comparação com apenas 1-2 anos para equipamentos de aço inoxidável.

3. Indústria de Ureia

• Equipamentos de Aplicação:

  • Torres de Síntese de Ureia, Trocadores de Calor de Alta Pressão e Torres de Destilação: A produção de ureia ocorre sob alta temperatura e pressão, e o produto intermediário, carbamato de amônio, é altamente corrosivo. O uso inicial de aço inoxidável exigia proteção por passivação de oxigênio e tinha vida útil limitada. A adoção de equipamentos revestidos de titânio ou totalmente de titânio estende significativamente a vida útil e melhora a segurança e a confiabilidade.

4. Indústria de Ácido Nítrico

• Equipamentos de Aplicação:

  • Reebulidores de Ácido Nítrico, Condensadores, Serpentinas de Aquecimento, Bombas e Válvulas: O titânio apresenta excelente estabilidade em ácido nítrico de várias concentrações e temperaturas (exceto ácido nítrico fumegante), com resistência à corrosão superior à do aço inoxidável e ligas de alumínio.

5. Químicos Orgânicos e Finos

• Equipamentos de Aplicação:

  • Caldeiras de Reação (com Jaquetas ou Serpentinas) e Serpentinas: Usado na produção de pesticidas, corantes, intermediários farmacêuticos, cosméticos (por exemplo, ambientes de ácido acético), etc. Sempre que meios corrosivos como cloretos, ácido clorídrico ou ácidos orgânicos estão envolvidos, o equipamento de titânio fornece um ambiente de reação puro, evitando a contaminação dos produtos por íons metálicos.

  • Produção de PTA (Ácido Tereftálico Purificado): O titânio é um material chave para a fabricação de reatores e trocadores de calor em meios de ácido acético.

6. Resfriamento e Dessalinização com Água do Mar

• Equipamentos de Aplicação:

  • Resfriadores de Água do Mar para Usinas de Energia e Plantas Químicas: Os trocadores de calor de tubos de titânio são equipamentos padrão para usinas de energia e plantas químicas costeiras devido à sua resistência incomparável à erosão e corrosão da água do mar.

  • Plantas de Dessalinização de Água do Mar: Os tubos de transferência de calor em plantas de dessalinização de múltiplos estágios (MSF) ou de múltiplos efeitos de baixa temperatura (MED) usam quase exclusivamente tubos de titânio para garantir taxas de produção de água estáveis a longo prazo.