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氯碱生产中的腐蚀及常用防腐蚀措施浅析

2018-05-14贾文辉蒋鹏马俊霞

丝路视野 2018年8期
关键词:防护技术腐蚀

贾文辉 蒋鹏 马俊霞

【摘要】在氯碱生产过程中,盐酸、苛性钠、氯气等一系列腐蚀性物质将不可避免地给生产设备带来腐蚀。因此,有必要在氯碱生产中做好防腐蚀的工作。本文介绍了氯气的腐蚀防护技术,包括氯气的腐蚀和保护、酸碱腐蚀防护措施、次氯酸钠的腐蚀与保护、尾气的腐蚀和保护措施以及尾气的防腐和保护技术措施。

【关键词】氯碱生产;腐蚀;防护技术

一、氯气的腐蚀与防护技术措施

氯气在氯碱生产过程中是一种非常重要的原料。它会对生产设备造成严重的腐蚀,所以有必要做好防腐工作,这是非常重要的。氯具有很强的化学性质。在正常的温度和干燥条件下的氯对大多数金属来说都不够强。如果温度升高,腐蚀就会加强。氯和水在湿氯中的反应产生盐酸和次氯酸,盐酸的腐蚀更强,次氯酸的氧化更强。许多金属,如铜、不锈钢、碳钢、铝等,都可以腐蚀。在一定条件下,只有一些金属和非金属材料能够抵抗湿氯气的腐蚀。氯气的生产和使用过程中,碳钢的应用在干燥的氯气湿除氯的电解氯气干燥低于90摄氏度是相对稳定的,很容易被腐蚀环境中的湿氯气。碳钢涡轮压缩机、设备和管道可以作为水的冷却和干燥环境。控制氯气温度低于90度是必要的。如果氯压缩机的出口温度为90度,则应使用不锈钢316L作为压缩机和后冷却材料。

(2)钛本身是活性金属,在常温下可产生保护性氧化膜。具有良好的耐腐蚀性,可防止各种氯、次氯酸、氧化酸、有机酸和碱的腐蚀。它没有被还原酸腐蚀。在室温下,钛能够承受不到10%的盐酸,当温度达到50度时,它能承受3%的盐酸。添加少量的贵金属可以提高钛的耐蚀性。橡胶在生产范围内的使用非常广泛。可用于制造橡胶制品,主要是橡胶的耐蚀性和抗渗性。可用于金属设备的防腐和复合衬里的防渗层。天然和合成橡胶有两种。天然橡胶具有良好的化学性能。它能抵抗非氧化強酸、盐溶液、有机酸、碱溶液等的腐蚀。它在强氧化酸和芳香族化合物中不稳定。在氯碱生产中,橡胶可以避免湿氯、氯的腐蚀、干燥的氯,会腐蚀成粉末。橡胶作为设备、管道和其他材料的使用可以提高其使用寿命。

二、酸的腐蚀与防护措施

氯化氢是氯碱工业的副产品之一。它转化为盐酸溶液,具有很强的腐蚀性,对生产设备和管道造成损害。此外,在生产中使用的硫酸也会导致设备的腐蚀。必须合理选择用于盐酸装置的材料,并做好防腐工作。目前,石墨广泛应用于合成炉、热交换器和吸收器。FRP原料是两种增强材料和基质材料。作为FRP的主要轴承材料,增强材料是FRP强度和刚度的直接影响因素,一般是玻璃纤维或其织物。基体材料的主要成分是合成树脂,由合成树脂和赋形剂组成。载荷在纤维之间的传递是基体材料的主要作用,使载荷均匀分布。FRP的性能受基体材料性能的影响,如耐蚀性和耐热性。例如,双酚A的耐温性不饱和聚酯玻璃纤维增强玻璃钢铁只有60至 70摄氏度,乙烯基酯玻璃钢铁可以抵御110摄氏盐酸,取代碳钢不锈钢在化工生产企业。不透水石墨具有良好的耐蚀性,能适应大部分恶劣环境,但在强氧化介质如硝酸和浓硫酸中也有较差的耐蚀性。不同的浸渍树脂使不透水石墨的品种不同,耐蚀性也不同。

三、烧碱的腐蚀与防护措施

烧碱是化工生产的成品,而不会参与到生产中,在锅式法固碱生产中,稀释好的烧碱溶液在浓缩中将形成设备产生腐蚀性。其自身也有着很强的毒害性和腐蚀性。因此,应采取有效的防腐蚀措施来盛放烧碱。由于镍金属的化学性质相对稳定,加工性能较好,具有较强的耐蚀性,可作为抗腐蚀性腐蚀的材料。它能承受耐高温强碱性溶液、中、微酸溶液和一些有机腐蚀性溶液,但对氧化酸和含氧化剂的溶液不耐,所以镍在碱液蒸发器中使用。在生产固体烧碱时,高温和高浓度的碱腐蚀生产设备。在膜蒸发器中,将45%的碱液蒸发到60%,其操作温度低于150摄氏度,用于镍的选择设备比不锈钢设备要长。

四、次氯酸钠腐蚀与防护技术措施

次氯酸钠在碱性条件和强酸条件下均能达到稳定状态,腐蚀较强,随着环境温度的升高,腐蚀也会增加。在次氯酸钠分解过程中,它属于放热反应,会有大量的热。如果不能及时散热,生产设备的局部温度将会过高。如果生产设备的材料是金属材料,那么金属设备就会损坏。当次氯酸钠处于稳定状态时,聚酯FRP、乙烯酯FRP、PVC等非金属材料的适用性、经济性和耐蚀性都很好。值得注意的是,如果次氯酸钠的温度很高,即使生产设备的材料是非金属材料,如聚酯纤维、乙烯酯FRP、PVC等,它仍会被腐蚀,甚至会穿孔;在这种情况下,钛材料可以用来防止腐蚀。

五、尾气腐蚀与防护技术措施

氯碱的生产过程将不可避免地导致产生HCl、Cl2等强腐蚀性尾气,会对管道架、管道和生产设备造成严重腐蚀,导致氯碱生产中安全隐患严重。为了避免尾气的腐蚀,我们可以对管道架、管道和生产设备进行防腐涂装,以提高其耐腐蚀性。然而,这种方法属于“粘兔”型,属于被动预防技术。可结合氯碱生产的实际情况,提高氯碱的生产工艺,降低尾气的腐蚀性。

六、结语

在氯碱生产过程中,原料、半成品和成品的腐蚀性是不同的,会腐蚀生产设备,威胁工业生产的安全,甚至威胁生产环境,影响化工生产的经济效益。在氯碱生产过程中,需要对腐蚀机理进行科学的分析,并采取有效措施防止腐蚀。化工生产设备可防腐蚀,选用合适的设备材料。此外,还应改进生产工艺,使生产环境得到优化,减少生产设备的腐蚀。氯碱化工企业可以有良好的安全生产环境,取得良好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]盛长海.氯碱生产中的腐蚀及防腐蚀措施研究[J].化工管理,2015(12):141.

[2]魏志国.关于氯碱生产腐蚀与防护技术的探讨[J].黑龙江科技信息,2011(04):36.

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