チタンは、低密度、高比強度、低熱伝導率、非磁性特性、優れた高温および低温耐性、強力な耐食性、良好な生体適合性、低減衰特性などの優れた特性を備えています。-さらに、形状記憶 (Ti-50%Ni 合金)、超伝導 (Nb-Ti 合金)、および水素貯蔵 (Ti-50%Fe (原子) 合金) という 3 つの特別な機能を示します。チタンは当初、航空宇宙などのハイテク分野で応用されていましたが、現在では化学処理、石油、発電、淡水化、建設、生物医学、3Cエレクトロニクス、輸送、日常家庭用工具などの産業で広く使用されています。 「モダンメタル」「戦略的メタル」ともてはやされる。
チタン産業の最大の消費者が航空宇宙産業や防衛産業である米国やロシアとは異なり、中国ではチタンベースの材料の最大の消費者は化学産業でした。{0}}非鉄金属業界で最大かつ最も影響力のある組織である中国非鉄金属工業協会のチタン-ジルコニウム-ハフニウム支部が*2024年の中国チタン産業の進歩*で報告したところによると、中国のチタン材料消費量は2024年に151,000トンに達し、前年比1.6%の成長を記録した。中国のチタン材料の主要サプライヤーのさまざまな分野のうち、化学産業が 48.5% を占めています。
チタン-ジルコニウム-ハフニウム協会の (2013-2024)* (中国チタン産業発展報告書 2013-2024) によると、化学産業におけるチタンの用途は 2013 年の 52.73% から減少したと推定されています。この数字は 10 年かけて 3 年に増加し、2023 年には 49.91%、2024 年には 48.48% となりました。化学および石油化学産業におけるチタン材料の主な用途は、電解槽 (電極、反応器、濃縮器、分離器、吸収塔、接続パイプライン、継手 (フランジ、ボルト、ナット)、ガスケット、ポンプ、バルブ) です。
米国とロシアのチタン加工材料の大半は航空宇宙分野で使用されており、約80％を占めています。対照的に、日本と中国はチタンの約 80% を化学、一般民生産業、消費財の用途に利用しています。チタンは耐食性、耐摩耗性、耐磨耗性に優れているため、化学生産環境に非常に適しています。化学産業におけるチタンの最も初期の国際的応用は、1950 年代から 1960 年代に日本で始まり、石油化学産業で耐食性材料として初めて採用されました。-例としては、富山県のクラレ酢酸パイロットプラント、北海道の三井東圧化学株式会社の尿素合成塔、米岡市のカシミヤ纶繊維パイロットプラントなどがあります。 1958 年、チタンは、高力にある三菱化成株式会社のフタル酸工場の高圧反応器で使用されました。-熱交換器におけるチタンの用途は急速に拡大しました。 1969年、日本で初めて東北電力青森火力発電所1号機の復水器にチタン管が採用されました。 1950 年、英国の ICI とオランダの学者 H. ビールは、チタン基板上に白金または他の白金族金属を堆積する方法を独自に開発しました。 1960 年から、70Pt/30Ir- でコーティングされたチタン陽極が一部の塩素酸塩プラントで使用され始めました。 1965 年、H. Beer は、触媒効果の低い Pt/Ti 電極やグラファイト電極に代わる、チタン基板上に Ru()-Ti() 電極を作製するための熱分解法を発明しました。 1968 年、イタリアの DeNora 社は、塩素-アルカリ産業における H. ビールのルテニウム-チタン コーティング研究の産業応用の先駆者となりました。中国では、チタン材料の研究と利用が 1960 年に始まり、化学産業での応用が 1972 年に始まりました。1972 年、上海天源化学工場はクロルアルカリ生産システムにおけるチタン材料の使用を先駆的に開始し、中国の化学産業における大規模なチタン応用の正式な開始を示しました。-
化学部門は依然として中国の民生産業におけるチタンの最も初期かつ最大の産業消費者であり、下流のチタン用途の伝統的な中核市場として機能している。この分野でのチタンの使用量は全体の約 50% を占めています。化学産業では、チタンは主に「二アルカリ」分野で使用されており、クロルアルカリ産業が最大の消費者であり、チタンの総使用量の 50% を占めています。次いでソーダ灰 20%、プラスチック 17%、有機化学薬品 10%、無機化学薬品 3%となっています。化学および石油化学産業におけるチタンの用途には、電解槽 (電極)、反応器、濃縮器、分離器、熱交換器、冷却器、吸収塔、接続パイプライン、付属品 (フランジ、ボルト、ナット)、ガスケット、ポンプ、バルブなどが含まれます。化学装置における主要な応用シナリオには、主に反応器、熱交換器、タワーが含まれます。現在、国産チタン化学装置の大半はチタン熱交換器が56.66％を占め、次いでチタン陽極が20.41％、チタン容器が16.28％、残りの約6.65％がその他のチタン装置となっている。
製品構造の観点から見ると、チタンチューブ熱交換器は2024年に62.7%の市場シェアを保持し、主に大規模な化学プラントや海水淡水化プロジェクトに適用されます。プレート式熱交換器が 28.4% の市場シェアでこれに続き、主に中小規模の機器や食品、医薬品などの高清浄度産業に適用されています。-チタンスパイラルプレート熱交換器の市場普及率は低いですが、急速に成長しており、2024 年には 13.6% 増加すると予測されており、一部の用途では大きな可能性があることを示しています。
現在、チタン装置技術の使用は、「ソーダ灰および苛性ソーダ産業」での当初の応用を超えて、塩素酸塩、塩化アンモニウム、尿素、有機合成、染料、無機塩、農薬、合成繊維、肥料、ファインケミカルおよびその他の産業をカバーするまで発展しています。
装置の種類は小型・単体から大型・多様化しています。化学産業におけるチタンの特定の用途 化学産業におけるチタン材料の用途は、主に塩素アルカリ、ソーダ灰、減圧製塩、石油化学、ファインケミカル、無機塩などの産業にあります。具体的には、電解槽、反応器、蒸留塔、濃縮器、分離器、熱交換器パイプライン、電極、接続管、継手（フランジ、ボルト、ナット）、ガスケット、ポンプ、バルブなどに使用されます。優れた耐食性と機械的特性を備えており、ハイエンド市場ではステンレス鋼に代わる耐食性材料として使用されています。-
クロールアルカリ産業は化学産業の一分野であり、食塩水を電気分解して塩素ガスと苛性ソーダを生成します。 100年以上前のことだ。チタンを消費する最も規模が大きく最大の化学処理産業は塩素アルカリ産業であり、チタンの総消費量の 50% を占めています。塩素アルカリプロセスは非常に腐食性が高く、飽和ブライン、湿った塩素ガス、水酸化ナトリウム、塩酸、硫酸などのプロセスの媒体および生成物はすべて非常に腐食性です。
したがって、チタン材料の耐食性の利点により、チタン材料は極端な化学環境にとって理想的な材料の選択肢となります。塩素アルカリの製造に使用されるチタン設備には、主に金属陽極電解槽、イオン膜電解槽、管状湿式塩素冷却器、精製塩水予熱器、脱塩素塔、塩素アルカリ冷却塔、洗浄塔、真空脱塩素ポンプおよびバルブなどが含まれます。チタン材料は強酸、強アルカリ、高温、塩化物イオン腐食に効果的に耐えることができ、設備の稼働寿命と生産の安全性を大幅に向上させ、メンテナンスコストを削減します。ダウンタイムのリスク。
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