Chlorowo-alkaliczny, czyli przemysł chloro-alkaliczny odnosi się również do metody wykorzystania nasyconej solanki do wytwarzania chlorowodorowej sody kaustycznej. W przemyśle NaOH, Cl2 i H2 są przygotowywane przez elektrolizę nasyconego roztworu NaCl, a przy ich użyciu jako surowców wytwarza się szereg produktów chemicznych, co nazywa się przemysłem chloro-alkalicznym. Przemysł chloro-alkaliczny jest jednym z najbardziej podstawowych gałęzi przemysłu chemicznego. Jej produkty są szeroko stosowane w przemyśle lekkim, włókienniczym, metalurgicznym, petrochemicznym i użyteczności publicznej poza samym przemysłem chemicznym.
Elektrolizer z anodą tytanową, chłodnica mokrego chloru i przemysł chloro-alkaliczny
Tytan ma dużą odporność na korozję, ponieważ ma szczególnie duże powinowactwo do tlenu, a na powierzchni tworzy się gęsta warstwa tlenku, która chroni tytan przed korozją. Tytan może tworzyć pasywny film tlenkowy na powierzchni w większości roztworów wodnych. Dlatego tytan ma dobrą stabilność w kwaśnych, zasadowych, obojętnych roztworach soli i środkach utleniających, a jego odporność na korozję jest lepsza niż w przypadku istniejącej stali nierdzewnej i innych metali nieżelaznych, a nawet porównywalna z platyną.
Jeśli jednak warstwę tlenku na powierzchni tytanu można rozpuszczać w sposób ciągły w określonym ośrodku, tytan ulegnie korozji w tym ośrodku. Na przykład tytan koroduje w kwasie fluorowodorowym, stężonym lub gorącym kwasie chlorowodorowym, kwasie siarkowym i kwasie fosforowym, ponieważ roztwory te rozpuszczają warstewkę tlenku na powierzchni tytanu. Jeśli do tych roztworów zostanie dodany utleniacz lub niektóre jony metali, warstwa tlenku na powierzchni tytanu będzie chroniona, a właściwości stabilizujące tytanu wzrosną.
Z wyjątkiem wyżej wymienionych czterech kwasów nieorganicznych kwasu fluorowodorowego, stężonego lub gorącego kwasu solnego, kwasu siarkowego i kwasu fosforowego oraz wysoce korozyjnego chlorku glinu, tytan ma dobrą stabilność. Dlatego tytan jest doskonałym materiałem antykorozyjnym w przemyśle chemicznym i jest coraz szerzej stosowany. Na przykład zastosowanie tytanowych anod metalowych i tytanowych chłodnic gazowych mokrego chloru w przemyśle chloro-alkalicznym przyniosło dobre korzyści ekonomiczne i jest znane jako główna rewolucja w przemyśle chloro-alkalicznym.
Przemysł chloro-alkaliczny jest ważnym przemysłem surowców podstawowych, a jego produkcja i rozwój ma ogromny wpływ na gospodarkę narodową. Ponieważ tytan ma lepszą odporność na korozję na jony chlorkowe niż powszechnie stosowana stal nierdzewna i inne metale nieżelazne. Obecnie tytan jest szeroko stosowany w przemyśle chloro-alkalicznym do produkcji elektrolizerów anodowych, jonowych elektrolizerów membranowych, chłodnic chloru mokrego, podgrzewaczy rafinowanej solanki i wież odchlorowujących, płuczek chłodzących chlor itp. W przeszłości główne części tych typy urządzeń były w większości wykonane z materiałów niemetalicznych (takich jak grafit, polichlorek winylu itp.). Ze względu na niezadowalające właściwości mechaniczne, stabilność termiczną i wydajność przetwarzania materiałów niemetalicznych sprzęt był nieporęczny, energochłonny i krótkotrwały. i poważnie wpływają na jakość kolejnych produktów oraz zanieczyszczają środowisko. Dlatego od lat 70-tych przemysł chloro-alkaliczny sukcesywnie zastępował grafitowe ogniwa elektrolityczne ogniwami elektrolitycznymi z anodą metalową i ogniwami elektrolitycznymi z membraną jonową oraz zastępował chłodnice grafitowe mokrymi chłodnicami gazowymi z tytanowym chlorem, z których wszystkie osiągnęły dobre wyniki.
Elektrolizer z anodą tytanową
Na przykład zastosowanie tytanowej chłodnicy mokrego chloru i elektrolizy soli w celu wytworzenia chloro-alkaliów spowoduje wytworzenie dużej ilości mokrego gazowego chloru o wysokiej temperaturze, temperatura wynosi zwykle 75-95 stopni i należy ją schłodzić i wysuszone, zanim będzie można go użyć. Produkcja chloru gazowego wytwarzanego przez elektrolizę soli miała wcześniej wpływ na produkcję i jakość chloru gazowego z powodu nieuzasadnionych procesów chłodzenia lub korozji urządzeń chłodniczych, a także poważnie zanieczyszczała środowisko. Wdrożono do produkcji tytanowe chłodnice odporne na wysoką temperaturę i mokrą korozję chlorową, co zmieniło perspektywy produkcyjne produkcji chloru w przemyśle chloro-alkalicznym. Tytan jest wyjątkowo odporny na korozję w środowisku wysokiej temperatury i wilgotnego chloru gazowego. Szybkość korozji tytanu w chlorowanej wodzie w temperaturze pokojowej wynosi tylko 0.000565 mm/rok; w chlorowanej wodzie o temperaturze 80 stopni szybkość korozji tytanu wynosi 0,00431 mm/a; W procentach mokrego chloru gazowego szybkość korozji tytanu w temperaturze pokojowej wynosi 0,00096 mm/rok. Po tym, jak wiele zakładów chloro-alkalicznych stosowało tytanowe mokre chłodnice chloru gazowego, niektóre były używane przez prawie 20 lat i nadal są nienaruszone.
Tytanowa chłodnica mokrego chloru