离子膜法烧碱工艺中，电解槽进料的一次盐水必须预热到 80 ℃ 左右以降低电解能耗。饱和氯盐溶液在高温下对不锈钢有强烈腐蚀，常规 316L 板片寿命不到 6 个月。本项目采用 SAMIT 钛板板换彻底解决腐蚀难题。
一、项目背景
客户
山东某大型氯碱企业，一次盐水产能 800 kt/a，使用进口离子膜电解槽。
工况
饱和盐水（NaCl 315 g/L），含游离氯 5 mg/L，pH 9.5，预热温度 50 → 80 ℃。
原痛点
- 316L 板片 6 个月点蚀穿孔
- 频繁停产换片，每年损失产能 1200 t
- 备件费用 60 万 / 年
二、技术方案
SAMIT 推荐采用工业纯钛 Gr.1（TA1）板片。钛在饱和氯盐 + 游离氯环境中表面会形成致密 TiO₂ 钝化膜，耐点蚀当量远高于不锈钢。
| 材质对比 | 316L | 钛 Gr.1 |
|---|---|---|
| 耐点蚀当量 PREN | 26 | 钝化膜保护 |
| 饱和盐水寿命 | 6 个月 | ≥ 15 年 |
| 耐游离氯 | 易腐蚀 | 耐蚀 |
| 板片单价 | 1.0× | 2.8× |
| 10 年总成本 | 60 万 + 停产 | 1 次到位 |
三、工艺流程
四、实施与运行
- 设备供货：2 台 SAMIT BR0.4Ti 板换，每台 38 m²，含 TA1 板片 95 片 + EPDM 垫圈
- 安装周期：15 天停车大修期完成接入
- 3 年开盖检查：板片表面钝化膜完整、无点蚀；垫圈无老化；继续服役无需更换
验证数据：钛板片在饱和氯盐 + 游离氯工况下，腐蚀速率 < 0.001 mm/a，按板厚 0.6 mm 计算理论寿命 > 100 年。考虑到垫圈寿命限制，整体设备设计寿命 ≥ 15 年。
五、运行效果
产能恢复
消除停产换片损失，年增产烧碱 1200 t，按 1800 元/t 计增收 216 万元。
维护成本
年备件费用从 60 万降至 5 万，节省 55 万 / 年。
电解节能
盐水温度从 50 → 80 ℃，电解槽电耗下降 12 kWh/t 碱，年节电 960 万 kWh。
六、经验总结
氯碱行业的腐蚀问题是材料选型问题而非设备选型问题。同样是板式换热器，316L 与钛板的服役寿命差 30 倍以上。投资贵 2.8 倍的钛板，全生命周期成本反而最低。这种思路同样适用于海水淡化、海洋工程、真空制盐等含氯工况。