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在生產(chǎn)氯堿的過程中常常會(huì)包括大量的鹽酸、氯氣、酸等強(qiáng)酸性物質(zhì),帶有強(qiáng)烈的腐蝕性,若生產(chǎn)裝置并不具備較強(qiáng)的防腐性能,可能會(huì)嚴(yán)重腐蝕生產(chǎn)裝置,甚至?xí)φ麄€(gè)生產(chǎn)的安全性造成直接的影響。因此應(yīng)該選擇性的加強(qiáng)氯堿生產(chǎn)工藝流程中的防腐措施。需要進(jìn)一步改善生產(chǎn)工藝以及設(shè)備材料,盡可能將腐蝕的危害性降至最低限度,使生產(chǎn)的安全性大大提高。
氯堿生產(chǎn)尾氣主要包括堿霧、氯化氫氣體、氯氣、硫酸氣等,為了有效避免這些氣體會(huì)腐蝕廠房設(shè)施設(shè)備等,目前主要是通過在廠房設(shè)施外表面涂防腐涂料進(jìn)行保護(hù),設(shè)備選材選用耐腐蝕材料,同時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格控制生產(chǎn)工藝,盡可能減少腐蝕。其次,在氯堿生產(chǎn)中產(chǎn)生鹽酸、硫酸,都會(huì)嚴(yán)重腐蝕管道以及生產(chǎn)裝置,因此應(yīng)該注意加強(qiáng)防腐措施。
在氯堿生產(chǎn)過程中,最重要的生產(chǎn)原料是氯氣,但是氯氣會(huì)嚴(yán)重腐蝕生產(chǎn)裝置。若處于干燥、常溫環(huán)境下,氯氣對金屬不會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的腐蝕,一旦溫度升高,會(huì)快速加劇腐蝕。而氯氣遇水會(huì)發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生具有較強(qiáng)腐蝕性的次氯酸以及鹽酸,這些物質(zhì)都會(huì)嚴(yán)重腐蝕不銹鋼、鋁、碳鋼等很多金屬材料。
在氯堿生產(chǎn)過程中,燒堿也是主要的產(chǎn)品之一,采用鍋式法固堿生產(chǎn)時(shí),濃縮的燒堿溶液會(huì)嚴(yán)重腐蝕設(shè)備。燒堿存放的裝置中可能會(huì)由于應(yīng)力腐蝕作用,使設(shè)備開裂。因此若管路中會(huì)通過燒堿,以及燒堿存放的裝置應(yīng)該加強(qiáng)相應(yīng)的防腐措施。
目前,采用石墨材質(zhì)制造的吸收器、換熱器以及合成爐等合成鹽酸裝置已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于氯堿生產(chǎn)中,而鹽酸貯槽也可以選擇玻璃鋼或碳鋼襯里。對于大多數(shù)腐蝕環(huán)境而言,不透性石墨的耐腐蝕性能都比較好,比如有機(jī)溶劑、稀硫酸、沸點(diǎn)鹽酸、氫氟酸等。只有氟、濃硫酸以及硝酸等具有強(qiáng)氧化性的介質(zhì)才可以破壞石墨。而玻璃鋼主要由基體材料、增強(qiáng)材料等原材料組成,其中增強(qiáng)材料是主要承載材料,主要原料包括玻璃纖維或者其織物,增強(qiáng)材料對于玻璃鋼整體的剛度以及強(qiáng)度都會(huì)有直接的影響。聚四氟乙烯的耐熱性、耐腐蝕性都比較好,基本上可以抵抗所有的化學(xué)介質(zhì)(除高流速液氟、三氟化氯、鈉、鋰、鉀、高溫三氟化氧等)。
在不同的狀態(tài)下,氯氣對設(shè)備的腐蝕性也會(huì)有所差異,因此應(yīng)該根據(jù)氯氣在生產(chǎn)過程中的實(shí)際狀態(tài),針對性的選擇設(shè)備材料,才可以真正達(dá)到防腐蝕的目的。氯氣在干燥的情況下,同時(shí)溫度<90°時(shí),應(yīng)該選擇碳鋼材料的生產(chǎn)設(shè)備,在這個(gè)過程應(yīng)該嚴(yán)格控制氯氣的含水量以及溫度,否則一旦超額的話會(huì)嚴(yán)重腐蝕設(shè)備。若氯氣溫濕度高于碳鋼可以承受的最大極限值,應(yīng)該選擇鈦金屬設(shè)備材料,鈦金屬在常溫下可以形成一層氧化膜,起到保護(hù)的作用。然而對于濕氯氣腐蝕,鈦金屬應(yīng)該具有一定范圍,必要的話可以適當(dāng)添加一定量貴金屬,這樣有利于提高其耐腐蝕性。
在鍋式法固堿生產(chǎn)中,其中的設(shè)備材料就是一般的鑄鐵,在實(shí)際生產(chǎn)過程中常常需要采用明火加熱大鍋,這樣鍋底外壁和鍋內(nèi)堿存在很大的溫度差,溫度反復(fù)變化,而且濃堿也存在很強(qiáng)的腐蝕,這樣會(huì)導(dǎo)致大鍋開裂。為了盡量延長大鍋使用期限,應(yīng)該嚴(yán)格控制堿液電解中生成的氯酸鹽含量,盡量避免腐蝕大鍋。點(diǎn)火前應(yīng)該將少量硝酸鈉加入到鍋內(nèi),使其表面形成一層氧化膜,這樣有利于增強(qiáng)其耐腐蝕性能。其次,進(jìn)入熬堿鍋前應(yīng)該先預(yù)熱堿液,溫度在140℃-150℃后再將其放置在鍋內(nèi)。完成熬制后通過熱堿溶液進(jìn)行溶解,然后將大鍋用熱水洗凈,這樣可有效避免鍋底溫度產(chǎn)生劇烈的改變。
濃堿蒸發(fā)器采用碳鋼等材質(zhì)的情況下,很容易腐蝕開裂,可以替代選擇1Cr18Ni9i不銹鋼材質(zhì)。
一般都是采用硬聚氯乙烯管合成鹽酸系統(tǒng)的液體輸送管道以及氯化氫氣體輸送管道,這種材質(zhì)的耐溫限度是65℃,長時(shí)間下很容易變形。可以換成鋼襯聚丙烯管,這樣可有效解決問題,保證能夠安全生產(chǎn)鹽酸。氯堿廠鹽酸車間的噴射吸收水罐、儲(chǔ)罐以及計(jì)量罐等設(shè)備都應(yīng)該采用碳鋼體內(nèi)襯橡膠,大概有20年使用壽命。
腐蝕設(shè)備最嚴(yán)重的是重飽和鹽水預(yù)熱器,主要是電化學(xué)腐蝕。碳鋼管道列管換熱器的使用時(shí)間在半年以內(nèi)出現(xiàn)泄漏,可以換成紫銅管列管式換熱器,這樣使用壽命為1年半左右,同時(shí)密封性能相對較好。淡堿管、電解鹽水管可以采用鋼襯聚丙烯管道,這樣使用壽命可以超過8年。
總而言之,氯堿生產(chǎn)中存在很多具有強(qiáng)腐蝕性的物質(zhì),應(yīng)該結(jié)合腐蝕物質(zhì)的性質(zhì)及其相關(guān)的生產(chǎn)工藝,選擇針對性的防腐材料,不斷改善生產(chǎn)工藝,將腐蝕性降至最低,延長設(shè)備使用壽命,確保能夠安全生產(chǎn)。
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