کلور الکالی انڈسٹری میں اینوڈس کے لیے ایک بہترین مواد — ٹائٹینیم

ٹائٹینیم کا پگھلنے کا نقطہ 1680 ڈگری ہے اور کثافت 4.54 گرام/سینٹی میٹر ہے۔ یہ ایلومینیم سے بھاری ہے لیکن اسٹیل سے 43 فیصد ہلکا ہے۔ ٹائٹینیم بہت مضبوط ہے، ایلومینیم سے 6 گنا زیادہ مضبوط۔ لہذا، ساختی مواد کے درمیان، ٹائٹینیم ایک بہت زیادہ مخصوص طاقت ہے. ٹائٹینیم کا ایک اور بڑا فائدہ مختلف مادوں کے خلاف مضبوط سنکنرن مزاحمت ہے۔

ٹائٹینیم کو کلور الکالی انڈسٹری میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے، سب سے پہلے گیلے کلورین اور سوڈیم کلورائد محلولوں کے خلاف بہترین سنکنرن مزاحمت کی وجہ سے، اور دوسری وجہ یہ کہ اس کی الیکٹرو کیمیکل خصوصیات اسے اینوڈ مواد کے طور پر استعمال کے لیے موزوں بناتی ہیں۔ ریاست ہائے متحدہ امریکہ نے 1960 کی دہائی کے اوائل میں ہی کلور الکالی آلات کی تیاری شروع کی تھی، اور اس ایپلی کیشن نے تیزی سے ترقی کی ہے، جس کی کمپاؤنڈ سالانہ شرح نمو 8% ہے۔ 2021 میں، عالمی کلورین کی پیداوار کا تقریباً 50% روتھینیم-ٹائٹینیم لیپت انوڈس کا استعمال کرتا ہے۔ روسی کلورین کی پیداوار میں، 80 فیصد سے زیادہ آلات اور پائپ ٹائٹینیم سے بنے ہیں۔ کلورین اور دیگر آکسائیڈز، زہریلے کیمیکلز، کلورامائنز اور بلیچنگ پاؤڈر تیار کرنے والی پوری کلور الکالی انڈسٹری، کیمیکل سیکٹر میں استعمال ہونے والے ٹائٹینیم آلات کا 60% سے زیادہ حصہ ہے۔ کلور الکالی صنعت میں، جاپان ٹائٹینیم اینوڈس استعمال کرتا ہے، جو جاپان میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والی ٹائٹینیم مصنوعات ہیں۔ 1980 کی دہائی کے اوائل سے، میرے ملک کی کلور الکالی انڈسٹری نے ٹائٹینیم اینوڈس کا استعمال شروع کر دیا ہے اور اس نے اچھے معاشی فوائد حاصل کیے ہیں۔

Titanium anode is currently the single product that uses the most titanium in the chemical industry. In the past, graphite anodes were commonly used in chlor-alkali industrial electrolyzers, which had short lifespan and high power consumption. The advantages of using titanium anodes are: anode size stability, long life, low power and steam consumption, high product quality, large production capacity, and good working conditions. After Shanghai Liaoyuan Chemical Company switched its 20-meter-long electrolytic cell to titanium anodes, experts determined that its production capacity doubled compared to that of graphite anode electrolytic cells. The current density of graphite electrodes is mostly 1100A/m2, and the current density of titanium anodes can reach >2000A/m2; the anode has a long life. Graphite anodes can only be used for about 0.5 years, while titanium anodes can be used for >4 سال؛ تقریباً 15% بجلی اور تقریباً 5% بھاپ کی بچت۔ مصنوعات کا معیار اچھا ہے۔ گریفائٹ اینوڈ ٹینک کے ذریعہ تیار کردہ کاسٹک سوڈا سرخی مائل جامنی رنگ کا ہے، جبکہ ٹائٹینیم اینوڈ ٹینک کے ذریعہ تیار کردہ کاسٹک سوڈا بے رنگ ہے اور اس میں نامیاتی ناپاکی کا مواد کم ہے۔ ایسبیسٹوس ڈایافرام کی زندگی لمبی ہوتی ہے۔ گریفائٹ اینوڈ ٹینک ڈایافرام صرف 180 دنوں کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جبکہ ٹائٹینیم اینوڈ ٹینک ڈایافرام ایک طویل سروس لائف رکھتا ہے کیونکہ یہ گریفائٹ کے ذرات سے بلاک نہیں ہوتا، جس سے نہ صرف ایسبیسٹوس کی بچت ہوتی ہے، بلکہ کم دیکھ بھال کے کام کی بھی ضرورت ہوتی ہے۔ ٹائٹینیم اینوڈ اسفالٹ اور لیڈ کا استعمال نہیں کرتے ہیں، اور سبز اور ماحول دوست ہیں۔

chlor-alkali کمپنی کے کلورین کی پیداوار کے عمل میں، الیکٹرولیٹک سیل سے خارج ہونے والی کلورین گیس کا نہ صرف درجہ حرارت زیادہ ہوتا ہے، بلکہ اس میں نمی کی ایک بڑی مقدار بھی ہوتی ہے۔ استعمال سے پہلے ٹھنڈا اور خشک ہونا ضروری ہے۔ کولنگ کے عمل میں براہ راست طریقہ اور بالواسطہ طریقہ شامل ہے۔ براہ راست پانی کے سپرے کولنگ نہ صرف کلورین پر مشتمل پانی کی ایک بڑی مقدار بنائے گا بلکہ ماحول کو بھی آلودہ کرے گا۔ کلورین کا نقصان بڑا ہے، H2SO4 کی کھپت بڑی ہے، اور کام کرنے کے حالات بھی خراب ہیں۔ اگر ٹھنڈک کے لیے ایک سٹینلیس سٹیل کا بالواسطہ کولر استعمال کیا جاتا ہے، تو سروس لائف 10 دن سے زیادہ ہونا مشکل ہے، جب کہ گریفائٹ کولر صرف 90 دنوں کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ٹائٹینیم کولر بنانے کے لیے ایک بہترین مواد ہے اور گیلے کلورین کی سنکنرن کے خلاف انتہائی مضبوط مزاحمت رکھتا ہے، سنکنرن کی شرح 0.0025 ملی میٹر فی سال سے کم یا اس کے برابر ہے۔ لہذا، کلور الکالی پروسیسنگ میں ٹائٹینیم کولر کا استعمال کولنگ اور خشک ہونے کا وقت کم کر سکتا ہے، کلورین کے نقصان کو کم کر سکتا ہے، اور ماحولیاتی آلودگی کو کم کر سکتا ہے۔ دوم، یہ مستحکم آپریشن اور کمپریسڈ گیس کے مکمل خشک ہونے کے لیے ضروری حالات پیدا کر سکتا ہے۔

In the U.S. chemical industry, >کلور الکلی کی پیداوار کے لیے کولر میں 50% ٹائٹینیم استعمال ہوتا ہے۔ گریفائٹ سے بنی الائیڈ کی کولنگ ٹیوبیں صرف 2 سے 3 سال تک چلتی ہیں۔ ٹائٹینیم ٹیوبوں کو تبدیل کرنے کے بعد، وہ 10 سال سے زائد عرصے تک استعمال کیا جا سکتا ہے. پتلی دیواروں والی ٹائٹینیم ٹیوبوں کا استعمال کولر پر گریفائٹ کی پٹیوں کو جڑنے کی ضرورت کو ختم کرتا ہے اور انتہائی زیادہ گرمی کی ترسیل کو برداشت کر سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، ایک 78m2 ٹائٹینیم کولر 140m2 گریفائٹ کولر جتنی گرمی چلاتا ہے۔ سوویت یونین اور روس کی کلور الکالی صنعت میں استعمال ہونے والے کولر سب ٹائٹینیم سے بنے ہیں۔ گیلے کلورین کولنگ اقتصادی اشارے، شنگھائی Liaoyuan کیمیکل کمپنی گریفائٹ ٹیوب، ٹائٹینیم ٹیوب کولر تکنیکی اور اقتصادی اشارے. ان اعداد و شمار سے یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ گیلی کلورین کے ساتھ بالواسطہ ٹھنڈک پانی کے ساتھ براہ راست سپرے کولنگ سے کہیں زیادہ موثر ہے۔

شنگھائی Liaoyuan کیمیکل کمپنی کے بالواسطہ ٹائٹینیم کولرز میں تبدیل ہونے کے بعد، یہ 400،000 ٹن/سال پانی، خشک کرنے کے لیے 1,360 ٹن سلفرک ایسڈ، اور 1,400 ٹن/سال کلورین گیس بچا سکتی ہے۔ ٹائٹینیم ٹیوب کولر گریفائٹ ٹیوب کولر سے زیادہ دیر تک چلتے ہیں۔
پمپ، والوز، وغیرہ

ٹائٹینیم پمپ جو کلورین پیدا کرنے کے لیے جھلی کے طریقے یا مرکری الیکٹرولیسس کا استعمال کرتے ہیں وہ سب سے زیادہ اقتصادی فوائد حاصل کر سکتے ہیں۔ امریکی کمپنی Piffic کے ٹائٹینیم پمپ کی سروس لائف 10 سال تک ہے۔ بیجنگ کیمیکل پلانٹ نمبر 2 نے ویکیوم ڈیکلورینیشن کے عمل میں کاسٹ ٹائٹینیم 6BA-12 پمپ، Dg100 اور Dg150 سٹاپ والوز، اور HTB-7011 واٹر رِنگ سیرامک ​​ویکیوم پمپ ٹائٹینیم امپیلر کا استعمال کیا۔ آپریشن کے 1.5 سال کے بعد، وہ اب بھی برقرار ہیں. سنکنرن کے کوئی آثار نہیں ہیں۔ مختلف ٹائٹینیم والوز کو عام دباؤ سے لے کر 5000N/cm2 تک زیادہ دباؤ میں مؤثر طریقے سے استعمال کیا جا سکتا ہے۔