شركة جيانغسو هايفا للتصنيع الميكانيكي المحدودة

متطلبات جديدة لمعدات النقل عديمة التسرب في عملية رباعي كلوريد التيتانيوم

رباعي كلوريد التيتانيوم (Ti₄) هو وسيط رئيسي حاسم في إنتاج ثاني أكسيد التيتاني بطريقة الكلورة، وفي إنتاج التيتانيوم الإسفنجي، وفي تحضير مواد سبائك التيتانيوم. يتميز بخواص التآكل الشديد، والتطاير السريع، والتحلل المائي عند ملامسته للماء. يتفاعل TiCl₄ مع الرطوبة微量 ليكوّن حمض الهيدروكلوريك (HCl) ونواتج التحلل المائي لثاني أكسيد التيتانيوم (TiO). لذلك، لا يجب أن تلبي معدات النقل متطلبات مقاومة التآكل فحسب، بل يجب أن تتمتع أيضًا بتصميم مانع للتسرب عالي الموثوقية وتصميم مقاوم للتحلل المائي. مع التطور الكبير لوحدات إنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم بطريقة الكلورة، تُستخدم المضخات ذات الدفع المغناطيسي وفق معيار API 685 على نطاق واسع في أنظمة نقل الوسائط الكيميائية عالية الخطورة، نظرًا لبنيتها الخالية من تسرب مانع التسرب المحوري.

التقنيات الأساسية لتصميم دورة التدوير الداخلية في مضخات API 685 المغناطيسية

تلغي المضخة المغناطيسية مانع التسرب الميكانيكي التقليدي، وتحقق النقل بدون تلامس من خلال الدوار المغناطيسي الخارجي، وجدار العزل (Containment Shell)،وار المغناطيسي الداخلي. ومع ذلك، فإن جدار العزل المعدني يولّد فقدًا بالتيارات الدوامية (Eddy Current Loss) تحت تأثير المجال المغناطيسي الدوار، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة. لذلك، من الضروري تصميم نظام دورة تدوير داخلي موثوق (Internal Circulation System). عادةً ما يكون مسار التدوير الداخلي على النحو التالي: منطقة الضغط العالي عند مخرج المضخة ← منطقة جدار العزل ← محمل انزلاق SiC ← منطقة الضغط المنخفض عند مدخل المروحة. الوظائف الرئيسية لنظام التدوير هذا هي: تبريد جدار العزل، وخفض ارتفاع درجة حرارة المغناطيس الدائم، ومنع إزالة المغناطيسية؛ وتوفير تزييت للوسيط لمحمل انزلاقC، مما يضمن استقرار التشغيل طويل الأمد؛ وتقليل ترسب نواتج التحلل المائي المحتملة لـ TiCl₄ في تجويف المحمل وقنوات التدوير.

اختيار المواد والهيكل لمضخات TiCl₄ المغناطيسية

بالنسبة لظروف تشغيل رباعي كلوريد التيتانيوم عند درجة حرارة 40 درجة مئوية، عادةً ما تستخدم المكونات الملامسة للوسيط في المضخة: التيتانيوم الصناعي النقي TA2 (Titanium Grade 2)؛ سبيكة Hastelloy C276 القائمة على النيكل (لظروف التآكل الخاصة)؛ محمل انزلاق SiC كربيد السيليكون (Silicon Carbide B). مقارنةً بمضخات مانع التسرب الميكانيكي التقليدية وفق معيار API 610، تتجنب مضخات API 685 المغناطيسية خطر تسرب مانع التسرب الميكانيكي، كما أنها لا تتطلب خطة الغسيل المائي API Plan 32. نظرًا لخاصية التحلل المائي لـ TiCl₄ عند ملامسته للماء، فإن الغسيل المائي العادي قد يؤدي إلى تكوين مواد صلبة من TiO₂. لذلك، يجب أن يتركز تصميم المضخة على الهيكل المحكم، والحماية من الرطوبة، وتحسين دورة التدوير الداخلية.

حلول مضخات الوسائط الخاصة بـ TiCl₄ من Jiangsu Haifa

تركز شركة Jiangsu Haifa Machinery Manufacturing Co., Ltd. (جيانيغسو هايفا لتصنيع الآلات المحدودة) منذ فترة طويلة على البحث والتطوير والتصنيع لمضخات العمليات البتروكيماوية وفق معياري API 610 وAPI 685، وقد طورت حلول مضخات مغناطيسية عديمة التسرب للوسائط عالية التآكل وعالية الخطورة. تشمل منتجات الشركة: مضخات الدفع المغناطيسي وفق معيار API ؛ مضخات كيميائية من التيتانيوم TA2؛ مضخات للوسائط المسببة للتآكل في درجات الحرارة العالية؛ مضخات عمليات من السبائك الخاصة. من خلال تحسين المواد، وتصميم الاقتران المغناطيسي، وتحسين قنوات التدوير الداخلي، وتقنية محامل SiC، يتم تعزيز موثوقية تشغيل المعدات في مجالات الكلوريدات، والصناعات الكيميائية العضوية، ومواد الطاقة الجديدة.

الموقع الإلكتروني: www.jslgpump.com

المراجع التقنية

[1] API Standard 685, Sealless Centrifugal Pumps for Petroleum, Petrochemical and Natural Gas Industries

[2] API Standard 610, Centrifugal Pumps for Petroleum, Petrochemical and Natural Gas Industries

[3] Gülich J.F., Centrifugal Pumps Springer

[4] Titanium Metals Handbook, Corrosion Resistance of Titanium in Chloride Media

https://www.jslgpump.com