টাইটানিয়াম রিঅ্যাক্টর কি? উপকরণ, নকশা এবং অ্যাপ্লিকেশন

টাইটানিয়াম চুল্লি কি? উপকরণ, নকশা এবং অ্যাপ্লিকেশন

মূল প্রশ্নের উত্তর: টাইটানিয়াম চুল্লি কি, এবং কেন এটি ক্লোরাইড এবং অ্যাসিড পরিবেশে টিকে থাকে যা স্টেইনলেস স্টিলকে ধ্বংস করে? একটি টাইটানিয়াম চুল্লি হল একটি পাত্র যা বাণিজ্যিকভাবে বিশুদ্ধ (গ্রেড 2) বা সংকর (গ্রেড 5, Ti-6Al-4V) টাইটানিয়াম দিয়ে তৈরি যার পৃষ্ঠটি মাত্র 1-10 nm পুরু একটি স্ব-নিরাময়কারী TiO2 প্যাসিভ ফিল্ম তৈরি করে। এই ফিল্মটি 20,000 ppm এর বেশি ক্লোরাইড ঘনত্বে এবং অক্সিডাইজিং অ্যাসিডে (নাইট্রিক, ভেজা ক্লোরিন) পিটিং প্রতিরোধ করে যেখানে 316L কয়েক মাসের মধ্যে ব্যর্থ হয়। টাইটানিয়াম 0.1-10 MPa এবং 300 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত সমুদ্রের জল ডিস্যালিনেশন, ক্লোর-অ্যালকালি এবং TiCl4 উৎপাদনে কাজ করে, এমনকি বাষ্প-ফেজ আক্রমণের অধীনেও 0.01 মিমি/বছরের কম ক্ষয় হার সহ।

টাইটানিয়াম চুল্লির মূল কার্যপ্রণালী

• স্ব-নিরাময়কারী প্যাসিভ ফিল্ম: TiO2 স্তরটি আঁচ লাগলে তাৎক্ষণিকভাবে পুনরায় গঠিত হয়, অক্সিডাইজিং এবং ক্লোরাইড মিডিয়ায় 0.01 মিমি/বছরের কম ক্ষয় বজায় রাখে।
• ক্লোরাইড প্রতিরোধ ক্ষমতা: 316L (1,000 ppm Cl মাইনাসের উপরে পিটিং) এর বিপরীতে, টাইটানিয়াম সঠিকভাবে ডিজাইন করা হলে 20,000 ppm এর বেশি ক্লোরাইড সহ্য করতে পারে।
• কম তাপীয় প্রসারণ / উচ্চ শক্তি: Ti-6Al-4V স্টিলের অর্ধেক ওজনে 900 MPa ফলন দেয়, যা পাতলা-প্রাচীরযুক্ত, বড়-ব্যাসযুক্ত চুল্লি তৈরি করতে দেয়।

টাইটানিয়াম চুল্লির প্রধান প্রকারভেদ

• সলিড টাইটানিয়াম ভেসেল: আক্রমণাত্মক অ্যাসিড বা ক্লোরাইড ডিউটির জন্য গ্রেড 2 বা 5 নির্মাণ; ক্লোর-অ্যালকালি এবং স্পেন্ট-অ্যাসিড পুনরুদ্ধারে ব্যবহৃত হয়।
• টাইটানিয়াম-ক্ল্যাড (এক্সপ্লোশন-বন্ডেড) চুল্লি: কার্বন-স্টিল শেল 3-6 মিমি Ti স্তর সহ; বড় 20-200 m3 টাওয়ারের জন্য সলিড Ti এর চেয়ে 30-50 শতাংশ সস্তা।
• টাইটানিয়াম-লাইন্ড অ্যাজিটেটেড চুল্লি: ফার্মাসিউটিক্যাল এবং পিগমেন্ট সংশ্লেষণের জন্য কাঁচের মতো নিষ্ক্রিয় আস্তরণ যার জন্য শূন্য লোহা দূষণ প্রয়োজন।

টাইটানিয়াম চুল্লি গ্রেড তুলনা ম্যাট্রিক্স

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী (FAQ)

প্রশ্ন: টাইটানিয়াম স্টেইনলেস স্টিলের চেয়ে ক্লোরাইড ক্ষয়কে কেন ভালভাবে প্রতিরোধ করে?

উত্তর: এর ন্যানোমিটার TiO2 ফিল্ম অক্সিডাইজিং ক্লোরাইড দ্রবণে স্থিতিশীল থাকে, যেখানে 316L ক্রোমিয়াম অক্সাইডের উপর নির্ভর করে যা প্রায় 1,000 ppm Cl মাইনাসের উপরে ভেঙে যায়, যার ফলে পিটিং হয়।

প্রশ্ন: কখন সলিড টাইটানিয়ামের পরিবর্তে টাইটানিয়াম-ক্ল্যাড নির্মাণ ব্যবহার করা হয়?

উত্তর: বড় 20-200 m3 টাওয়ারের জন্য যেখানে সলিড Ti ব্যয়বহুল, কার্বন স্টিলের উপর 3-6 মিমি এক্সপ্লোশন-বন্ডেড Ti স্তর খরচ 30-50 শতাংশ কমিয়ে দেয় এবং ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা বজায় রাখে।

প্রশ্ন: টাইটানিয়ামের কি দুর্বলতা আছে?

উত্তর: এটি নন-অক্সিডাইজিং রিডিউসিং অ্যাসিডে (হাইড্রোক্লোরিক, ঘনীভূত HCl) দুর্বল যদি না প্যালাডিয়াম-মিশ্রিত (গ্রেড 7) হয়, এবং এটি 0.06 শতাংশ H2 পিকআপের উপরে গ্যাল বা হাইড্রোজেন-এমব্রিটল হতে পারে।

প্রশ্ন: টাইটানিয়াম চুল্লির জন্য কোন তাপমাত্রা সীমা প্রযোজ্য?

উত্তর: গ্রেড 2 এর জন্য প্রায় 300 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত অবিচ্ছিন্ন পরিষেবা; এর উপরে অক্সাইড ফিল্ম দুর্বল হয়ে যায় এবং হাইড্রোজেন পিকআপ ত্বরান্বিত হয়, তাই নকশা 300 ডিগ্রি সেলসিয়াসের নিচে থাকে।