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氯化銨蒸發(fā)器材質(zhì)選型——雙相鋼、鈦材應(yīng)用解析

發(fā)布時間：2025-10-18 09:33:04??來源：石家莊鼎威化工裝備工程股份有限公司

在氯化銨蒸發(fā)器材質(zhì)選型中，鈦材（尤其是TA10鈦合金）是高溫高濃度工況下的*，雙相鋼（如2205）適用于中低濃度或低溫場景。以下從材質(zhì)特性、應(yīng)用場景及經(jīng)濟性三方面展開分析：

材質(zhì)	耐腐蝕性	耐高溫性	機械性能	適用場景
雙相鋼2205	耐Cl?濃度≤5000ppm，pH=2~12內(nèi)腐蝕速率<0.05mm/a，但高溫高濃度下易發(fā)生點蝕。	長期使用溫度≤250℃，短期可耐300℃，但高溫下抗腐蝕能力下降。	抗拉強度≥620MPa，屈服強度≥450MPa，韌性優(yōu)于普通不銹鋼。	中低濃度氯化銨溶液（Cl?<5000ppm）、溫度≤120℃的工況。
工業(yè)純鈦TA2	耐Cl?濃度>50000ppm，pH=2~12內(nèi)腐蝕速率<0.01mm/a，但高溫高濃度下易縫隙腐蝕。	長期使用溫度≤200℃，短期可耐300℃，但120℃以上抗腐蝕能力顯著降低。	抗拉強度≥345MPa，線膨脹系數(shù)與玻璃相近，熱導率低（減少熱損失）。	低溫低濃度氯化銨溶液（Cl?<1000ppm）、溫度≤120℃的工況。
鈦合金TA10	耐Cl?濃度>50000ppm，pH=2~12內(nèi)腐蝕速率<0.01mm/a，高溫高濃度下無縫隙腐蝕。	長期使用溫度≤250℃，短期可耐350℃，抗腐蝕能力優(yōu)于TA2。	添加Mo、Ni元素提升高溫強度，抗拉強度≥480MPa，韌性優(yōu)于TA2。	高溫高濃度氯化銨溶液（Cl?>10000ppm）、溫度>120℃的工況。

雙相鋼2205
- 典型場景：氯化銨濃度≤15%、溫度≤100℃的蒸發(fā)工況，如聯(lián)合制堿法母液預濃縮。
- 優(yōu)勢：成本低于鈦材，耐局部腐蝕性能優(yōu)于316L不銹鋼。
- 案例：某純堿廠采用2205雙相鋼蒸發(fā)器處理Cl?=3000ppm的氯化銨溶液，運行5年無泄漏，維護成本較鈦材降低40%。
工業(yè)純鈦TA2
- 典型場景：氯化銨濃度≤10%、溫度≤120℃的蒸發(fā)工況，如氨堿法母液初步濃縮。
- 風險：某化工廠使用TA2蒸發(fā)器處理15%-20%氯化銨溶液（110℃-120℃），8個月后管板邊緣發(fā)生嚴重縫隙腐蝕，設(shè)備報廢。
- 改進：通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化（如增加過渡段長度）可延長壽命至16個月，但經(jīng)濟性仍低于TA10。
鈦合金TA10
- 典型場景：氯化銨濃度>20%、溫度>120℃的蒸發(fā)工況，如高鹽廢水零排放項目。
- 優(yōu)勢：某化工廠改用TA10蒸發(fā)器后，設(shè)備壽命從8個月延長至15年以上，全生命周期成本較TA2降低60%。
- 經(jīng)濟性：雖材料成本高6萬元/噸，但壽命提升15倍，綜合成本更低。

Cl?濃度≤1000ppm、溫度≤100℃
- 推薦材質(zhì)：316L不銹鋼（成本*低，但需定期檢測腐蝕）。
- 替代方案：2205雙相鋼（耐腐蝕性更優(yōu)，壽命延長2-3倍）。
Cl?濃度1000-5000ppm、溫度≤120℃
- 推薦材質(zhì)：2205雙相鋼（性價比*高，耐點蝕性能優(yōu)于316L）。
- 注意事項：需控制蒸發(fā)溫度≤120℃，避免高溫加速腐蝕。
Cl?濃度>5000ppm或溫度>120℃
- 強制要求：TA10鈦合金（*能長期穩(wěn)定運行的材質(zhì)）。
- 禁忌：避免使用TA2或316L，否則會導致設(shè)備頻繁報廢。
冷凝器選材
- 間接冷凝：優(yōu)先選TA2鈦材（耐腐蝕性*優(yōu)）。
- 直接冷凝：可選用2205雙相鋼或玻璃鋼（成本更低，但需定期更換）。