टाइटेनियम में उत्कृष्ट गुण हैं जैसे कम घनत्व, उच्च विशिष्ट शक्ति, कम तापीय चालकता, गैर-{0}चुंबकीय विशेषताएं, बेहतर उच्च और निम्न-तापमान प्रतिरोध, मजबूत संक्षारण प्रतिरोध, अच्छी जैव-अनुकूलता और कम भिगोना गुण। इसके अतिरिक्त, यह तीन विशेष कार्य प्रदर्शित करता है: आकार स्मृति (Ti-50%Ni मिश्र धातु), अतिचालकता (Nb{7}}Ti मिश्र धातु), और हाइड्रोजन भंडारण (Ti-50%Fe (परमाणु) मिश्र धातु)। शुरुआत में एयरोस्पेस जैसे उच्च तकनीक वाले क्षेत्रों में उपयोग किया जाने वाला टाइटेनियम अब रासायनिक प्रसंस्करण, पेट्रोलियम, बिजली उत्पादन, अलवणीकरण, निर्माण, बायोमेडिसिन, 3 सी इलेक्ट्रॉनिक्स, परिवहन और दैनिक घरेलू उपकरण जैसे उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसे "आधुनिक धातु" और "रणनीतिक धातु" कहा जाता है।
अमेरिका और रूस के विपरीत जहां टाइटेनियम उद्योग में सबसे बड़े उपभोक्ता एयरोस्पेस या रक्षा थे, चीन में टाइटेनियम आधारित सामग्री का सबसे बड़ा उपभोक्ता रासायनिक उद्योग था। चीन की टाइटेनियम सामग्री की खपत 2024 में 151,000 टन तक पहुंच गई, जिसमें 1.6% साल दर साल बढ़ोतरी हुई, जैसा कि चीन नॉनफेरस मेटल्स इंडस्ट्री एसोसिएशन की टाइटैनियम शाखा ज़िरकोनियम {{9} हैफ़नियम शाखा द्वारा रिपोर्ट किया गया है। *2024 में चीन के टाइटेनियम उद्योग की प्रगति*, जो अलौह धातु उद्योग में सबसे बड़ा और सबसे प्रभावशाली संगठन है। चीन में टाइटेनियम सामग्री के प्रमुख आपूर्तिकर्ताओं के लिए रासायनिक उद्योग 48.5 प्रतिशत विभिन्न क्षेत्रों पर कब्जा करता है।
टाइटेनियम -ज़िरकोनियम-हेफ़नियम एसोसिएशन (2013-2024)* (चीन के टाइटेनियम उद्योग की विकास रिपोर्ट 2013-2024) के अनुसार रासायनिक उद्योग में टाइटेनियम के अनुप्रयोगों में 2013 में 52.73% की गिरावट का अनुमान लगाया गया था। यह आंकड़ा दस वर्षों में बढ़कर 2023 में 49.91% और 2024 में 48.48% के साथ तीन हो गया है। रासायनिक और पेट्रोकेमिकल उद्योगों में टाइटेनियम सामग्री का प्रमुख उपयोग हैं: इलेक्ट्रोलाइटिक सेल (इलेक्ट्रोड, रिएक्टर, सांद्रक, विभाजक, अवशोषण टावर, कनेक्टिंग पाइपलाइन, फिटिंग (फ्लैंज, बोल्ट, नट), गैसकेट, पंप, वाल्व)।
संयुक्त राज्य अमेरिका और रूस में अधिकांश टाइटेनियम संसाधित सामग्री का उपयोग एयरोस्पेस क्षेत्र में किया जाता है, जो लगभग 80% है। इसके विपरीत, जापान और चीन अपने टाइटेनियम का लगभग 80% रासायनिक, सामान्य नागरिक औद्योगिक और उपभोक्ता वस्तुओं के अनुप्रयोगों में उपयोग करते हैं। टाइटेनियम का असाधारण संक्षारण प्रतिरोध, घिसाव प्रतिरोध और घर्षण प्रतिरोध इसे रासायनिक उत्पादन वातावरण के लिए अत्यधिक उपयुक्त बनाता है। रासायनिक उद्योग में टाइटेनियम का सबसे पहला अंतर्राष्ट्रीय अनुप्रयोग 1950 से 1960 के दशक के दौरान जापान में शुरू हुआ, जब इसे पहली बार पेट्रोकेमिकल उद्योग में संक्षारण प्रतिरोधी सामग्री के रूप में नियोजित किया गया था। उदाहरणों में टोयामा में कुरारे एसिटिक एसिड पायलट प्लांट, होक्काइडो में मित्सुई ईस्टर्न प्रेशर केमिकल कंपनी का यूरिया संश्लेषण टॉवर और योनोका में कश्मीरी फाइबर पायलट प्लांट शामिल हैं। 1958 में, कोरिकी में मित्सुबिशी कासी कॉर्पोरेशन के फ़ेथलिक एसिड संयंत्र में उच्च दबाव वाले रिएक्टरों में टाइटेनियम का उपयोग किया गया था। हीट एक्सचेंजर्स में टाइटेनियम के अनुप्रयोग का तेजी से विस्तार हुआ। 1969 में, जापान ने पहली बार तोहोकू इलेक्ट्रिक पावर कंपनी के आओमोरी थर्मल पावर प्लांट में यूनिट 1 के कंडेनसर में टाइटेनियम ट्यूबों का उपयोग किया। 1950 में, ब्रिटिश आईसीआई और डच विद्वान एच. बीयर ने टाइटेनियम सब्सट्रेट्स पर प्लैटिनम या अन्य प्लैटिनम समूह धातुओं को जमा करने के लिए स्वतंत्र रूप से तरीके विकसित किए। 1960 से, कुछ क्लोरेट संयंत्रों में 70Pt/30Ir-लेपित टाइटेनियम एनोड का उपयोग किया जाने लगा। 1965 में, एच. बीयर ने कम उत्प्रेरक रूप से प्रभावी पीटी/टीआई इलेक्ट्रोड और ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड की जगह, टाइटेनियम सब्सट्रेट्स पर आरयू () {{27%) टीआई () इलेक्ट्रोड तैयार करने के लिए थर्मल अपघटन विधि का आविष्कार किया। 1968 में, इटली की डेनोरा कंपनी ने क्लोर{32}}क्षार उद्योग में एच. बियर के रूथेनियम-टाइटेनियम कोटिंग अनुसंधान के औद्योगिक अनुप्रयोग की शुरुआत की। चीन में, टाइटेनियम सामग्री का अनुसंधान और उपयोग 1960 में शुरू हुआ, और रासायनिक उद्योग में उनका अनुप्रयोग 1972 में शुरू हुआ। 1972 में, शंघाई तियानयुआन केमिकल प्लांट ने क्लोर क्षार उत्पादन प्रणाली में टाइटेनियम सामग्री के उपयोग का बीड़ा उठाया, जो चीन के रासायनिक उद्योग में बड़े पैमाने पर टाइटेनियम अनुप्रयोग की औपचारिक शुरुआत का प्रतीक था।
रासायनिक क्षेत्र चीन के नागरिक उद्योग में टाइटेनियम का सबसे पहला और सबसे बड़ा औद्योगिक उपभोक्ता बना हुआ है, जो डाउनस्ट्रीम टाइटेनियम अनुप्रयोगों के लिए पारंपरिक मुख्य बाजार के रूप में कार्य करता है। इस क्षेत्र में टाइटेनियम का उपयोग कुल का लगभग 50% है। रासायनिक उद्योग में, टाइटेनियम का उपयोग मुख्य रूप से "दो क्षार" क्षेत्र में किया जाता है, क्लोर {{3} क्षार उद्योग सबसे बड़ा उपभोक्ता है, जो कुल टाइटेनियम उपयोग का 50% हिस्सा है। इसके बाद सोडा ऐश 20%, प्लास्टिक 17%, कार्बनिक रसायन 10% और अकार्बनिक रसायन 3% हैं। रासायनिक और पेट्रोकेमिकल उद्योगों में टाइटेनियम अनुप्रयोगों में इलेक्ट्रोलाइटिक सेल (इलेक्ट्रोड), रिएक्टर, सांद्रक, विभाजक, हीट एक्सचेंजर्स, कूलर, अवशोषण टावर, कनेक्टिंग पाइपलाइन, सहायक उपकरण (फ्लैंज, बोल्ट, नट), गैसकेट, पंप, वाल्व इत्यादि शामिल हैं। रासायनिक उपकरणों में मुख्य अनुप्रयोग परिदृश्यों में मुख्य रूप से रिएक्टर, हीट एक्सचेंजर्स और टावर शामिल होते हैं। वर्तमान में, टाइटेनियम हीट एक्सचेंजर्स घरेलू स्तर पर उत्पादित टाइटेनियम रासायनिक उपकरणों का बहुमत बनाते हैं, जिसका हिस्सा 56.66% है, इसके बाद क्रमशः 20.41% और 16.28% पर टाइटेनियम एनोड और टाइटेनियम जहाज हैं, शेष लगभग 6.65% में अन्य टाइटेनियम उपकरण शामिल हैं।
उत्पाद संरचना के दृष्टिकोण से, टाइटेनियम ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स 2024 में 62.7% बाजार हिस्सेदारी रखेंगे और मुख्य रूप से बड़े पैमाने पर रासायनिक संयंत्र और समुद्री जल अलवणीकरण परियोजना में लागू होते हैं; प्लेट हीट एक्सचेंजर्स को 28.4% की बाजार हिस्सेदारी के साथ अपनाया जाता है और इसका उपयोग मुख्य रूप से छोटे और मध्यम आकार के उपकरणों के साथ-साथ भोजन, चिकित्सा जैसे उच्च स्वच्छता उद्योगों में किया जाता है; टाइटेनियम सर्पिल प्लेट हीट एक्सचेंजर्स की बाजार में पहुंच कम है, लेकिन यह तेजी से बढ़ रही है और 2024 में 13.6% बढ़ने की भविष्यवाणी की गई है, जो दर्शाता है कि कुछ अनुप्रयोगों में इसमें काफी संभावनाएं हैं।
वर्तमान में टाइटेनियम उपकरण प्रौद्योगिकी का उपयोग क्लोरेट, अमोनियम क्लोराइड, यूरिया, कार्बनिक संश्लेषण, रंग, अकार्बनिक लवण, कीटनाशक, सिंथेटिक फाइबर, उर्वरक, ठीक रसायन और अन्य उद्योगों को कवर करने के लिए 'सोडा ऐश और कास्टिक सोडा उद्योग' में इसके प्रारंभिक अनुप्रयोग से परे विकसित हुआ है।
उपकरणों के प्रकार छोटे और एकल से लेकर बड़े और विविध प्रकार के विकसित हुए हैं। रासायनिक उद्योग में टाइटेनियम के विशिष्ट अनुप्रयोग रासायनिक उद्योग में टाइटेनियम सामग्री का अनुप्रयोग मुख्य रूप से क्लोर क्षार, सोडा ऐश, वैक्यूम नमक उत्पादन, पेट्रोकेमिकल्स, ठीक रसायन और अकार्बनिक नमक जैसे उद्योगों में होता है। विशेष रूप से, इसका उपयोग इलेक्ट्रोलाइटिक कोशिकाओं, रिएक्टरों, आसवन टावरों, सांद्रक, विभाजक, हीट एक्सचेंजर पाइपलाइन, इलेक्ट्रोड, कनेक्टिंग पाइप, फिटिंग (फ्लैंज, बोल्ट, नट), गास्केट, पंप और वाल्व में किया जाता है। उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध और यांत्रिक गुणों के साथ, यह उच्च अंत बाजार में संक्षारण प्रतिरोधी सामग्री के रूप में स्टेनलेस स्टील की जगह लेता है।
क्लोर क्षार उद्योग रासायनिक उद्योग की एक शाखा है, जो क्लोरीन गैस और कास्टिक सोडा का उत्पादन करने के लिए खारे पानी के घोल को इलेक्ट्रोलाइज करता है। यह 100 वर्ष से भी अधिक पहले की बात है। सबसे बड़ा और सबसे बड़ा रासायनिक प्रसंस्करण उद्योग जो टाइटेनियम की खपत करता है वह क्लोर क्षार उद्योग है जो टाइटेनियम की कुल खपत का 50% हिस्सा है। क्लोराल्कली प्रक्रिया अत्यंत संक्षारक है और प्रक्रिया के माध्यम और उत्पाद, जिनमें संतृप्त नमकीन पानी, गीली क्लोरीन गैस, सोडियम हाइड्रॉक्साइड, हाइड्रोक्लोरिक एसिड और सल्फ्यूरिक एसिड शामिल हैं, सभी अत्यधिक संक्षारक हैं।
इसलिए, टाइटेनियम सामग्री का संक्षारण प्रतिरोध लाभ इसे अत्यधिक रासायनिक वातावरण के लिए एक आदर्श सामग्री विकल्प बनाता है। क्लोर क्षार उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले टाइटेनियम उपकरण में मुख्य रूप से धातु एनोड इलेक्ट्रोलाइटिक सेल, आयन झिल्ली इलेक्ट्रोलाइटिक सेल, ट्यूबलर गीले क्लोरीन कूलर, परिष्कृत ब्राइन प्रीहीटर, डीक्लोरिनेशन टावर, क्लोर क्षार कूलिंग और वाशिंग टावर, वैक्यूम डीक्लोरिनेशन पंप और वाल्व इत्यादि शामिल हैं। टाइटेनियम सामग्री प्रभावी ढंग से मजबूत एसिड, मजबूत क्षार, उच्च तापमान और क्लोराइड आयन संक्षारण का प्रतिरोध कर सकती है, जिससे उपकरण संचालन जीवन और उत्पादन सुरक्षा में काफी सुधार होता है, रखरखाव लागत और डाउनटाइम कम हो जाता है। जोखिम.
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