氯碱生产中的腐蚀与防护技术思考

作者:未知

  摘 要:氯碱生产装置中涉及到氯气、盐酸以及烧碱等成分,这一些成分本身就具备较强的腐蚀特性,所以在生产过程中如何做好防腐蚀措施显得非常重要,同时也是保障生产过程安全稳定的关键。对此,为了更好的推动氯碱生产效益的提高,本文简要分析氯碱生产中的腐蚀与防护技术思考,希望可以为相关从业者提供理论帮助。
  关键词:氯碱;腐蚀;防护技术;思考
  当前氯碱的生产方式主要是以电解法为主,但是在生产中接触到的所有介质都具备强腐蚀性,例如强碱、强酸、氯气等,所以腐蚀问题一直以来都是氯碱生产的重点问题之一。近些年随着产量的不断增多,关于设备腐蚀的问题也在不断的严重化,随着对于设备的跑、冒、滴、漏等现象的高度重视以及对设备管理与维护周期不断改善,在防腐技术方面的要求也在随之提升。对此,探讨氯碱生产中的腐蚀与防护技术思考具备显著实际意义。
  1 对氯气腐蚀的问题保护
  氯气属于氯碱生产中的必然与主要产品之一,其本身会对生产装置形成严重的腐蚀,所以做好对氯气的腐蚀防护措施显得非常重要。氯气的性质相对比较活泼,常温之下的干燥氯气对于大多数金属的腐蚀性能并不强,但是在温度不断提高之后腐蚀性会不断的提高,对于湿氯气当中的氯和水反应之后会形成强力的盐酸与强氧化之后的次氯酸,同时对于钢铝铜等多种材料均会形成严重腐蚀影响,在研究中发现只有部分金属和非金属材料在一定环境之下可以抵抗湿氯气的腐蚀,并在电解生产过程中实现对湿氯气的干燥处理,从而形成降低腐蚀问题的效果。
  碳钢在90℃干燥环境之下氯气的稳定性较高,到那时在湿氯气的环境中仍然可能被腐蚀,所以碳钢材料的透平压缩机、输送管道以及设备只能够应用在体积分数低于100ppm的氯气环境当中,并且需要做好氯气的温度控制(一般在90℃以下)。在氯气压缩机出风口温度必须保障在90℃以下。压缩机和冷却器材的应用应当以不锈钢316L为主,其可以有效的抵抗氯气的腐蚀问题。另外,钛金属属于活性金属,但是在常温之下可以形成较强保护作用的氧化膜,其具备较为突出的抗腐蚀作用,可以有效的抵抗氯化物、次氯盐酸等物质,常温之下钛金属可以抗10%盐酸,在50℃时可以抗3%盐酸。在加入少量贵金属后可以实现耐腐蚀性的显著提升。在生产中可以将钛金属加入贵金属后作为湿氯气冷却器的主要材料,腐蚀问题可以得到有效控制。
  2 对盐酸腐蚀问题的保护
  在盐酸的合成装置中,合理的选择材料并做好防腐蚀的控制可以有效的减少各种腐蚀问题和风险,石墨的合成炉、列管以及块孔式的换热器、吸收器等均可用于盐酸抗腐蚀方面,石墨降膜吸收器已经被广泛应用。另外,对于盐酸的贮槽,可以采用钢衬胶或玻璃钢为主,近些年随着氯碱生产企业的不断发展在玻璃钢方面的应用也在随之增多。玻璃钢的原材料是以增强材料与机体材料为主,增强材料以玻璃纤维与织物为主,属于主要承载材料,而机体材料则是以敷料、树脂为主,其属于合成树脂,可以达到纤维之间的荷载传递,保障荷载的均匀性。在机体材料的性能方面其可以具备较高的耐腐蚀与耐热的性能。另外,不透性的石墨对于大多数的腐蚀环境都具备较强的抵抗作用,例如稀硫酸、沸點的盐酸、氢氟酸、磷酸以及碱液等,只有在强氧化性的介质与硝酸、浓硫酸、溴等环境才会对材料形成损坏,而不透性石墨的品种因为浸渍树脂的差异,在耐腐蚀性方面也存在一定差别,其中酚醛树脂浸渍方式可以达到较强的耐酸但是不耐碱,而糠醇数值可以达到耐酸且耐碱。另外,进口的石墨设备在使用寿命方面最高可以达到20年,整体经济效益明显。
  3 对烧碱腐蚀问题的保护
  少见属于氯碱生产过程中的主要产品,在锅式法的生产中溶液的浓缩会对设备形成腐蚀影响。大锅的材料主要是以铸铁为主,大锅在损坏之后碱液当中的氯酸盐在煎煮过程中会形成腐蚀影响,同时因为大锅采用明火加热,所以锅碱液的温度达到450℃时,外壁温度最高可达1200℃,大锅在反复遭受不均匀周期加热和冷却后会形成应力,此时应力在高温与浓碱影响之下会形成腐蚀破裂变化,此时便会形成“碱脆”,这也是大锅损坏的主要原因。对于镍元素而言,其具备比较突出的机械与加工性能,同时还具备较强的耐腐蚀性,在耐热浓碱液腐蚀中属于比较理想的材料,但是不耐氧化性酸与含有氧化剂的融合,镍的应用可以集中在碱液蒸发器以及乙烯法中氯乙烯装置的固定反应器方面。在液碱与片碱生产中镍的应用还可以适当的提升膜式蒸发器的使用效益,提升设备使用寿命以及安全性。
  4 总结
  综上所述,在氯碱生产之前必须做好选材工作的合理性控制,在考虑平常设备运行环境的同时,需要高度重视开车与停车过程中的非正常环境,因为正常与非正常环境的差异较大,所以在考虑过程中必须高度重视意外腐蚀或材料损坏对生产的影响。对此,必须在材质、设备性能等方面进行针对性改进,保障氯碱生产系统的安全与稳定性。另外,在生产管理与选材设计中还需要充分考虑介质特性与工况,熟悉掌握各种材料的性能并在具体工作中不断的改变与调整,从而促使腐蚀问题可以得到最大程度控制和缓解。
  参考文献:
  [1]杜颖玉.浅析氯碱生产的腐蚀与防护措施[J].黑龙江科技信息,2016(20):49.
  [2]睢国慧,陈文杰.氯碱生产的腐蚀与防护[J].中国氯碱,2015(08):31-32+48.
  [3]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.
  [4]刘金华.氯碱生产中的腐蚀与防护[J].中国氯碱,2008 (02):35-38.
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