ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теплоносители на основе солевых расплавов из "Коррозия и защита химической аппаратуры Том 3 " Многие производственные процессы в химической и металлургической промышленности, а также в теплоэнергетике требуют использования высокотемпературных теплоносителей. [c.178] Применяемые в настоящее время высокотемпературные теплоносители делятся на три основные группы расплавы солей, жидкие металлы и органические соединения. Область применения жидкометаллических и органических теплоносителей ограничена тем, что жидкие металлы весьма агрессивны по отношению к конструкционным материалам при температуре свыше 500° С, взрывоопасны, а пары их токсичны. Все органические теплоносители горючи, и их промышленное применение требует осуществления ряда противопожарных мероприятий, усложняющих конструкцию и эксплуатацию промышленных установок. [c.178] Солевые теплоносители обладают меньшей агрессивностью по отношению к распространенным конструкционным материалам, они менее токсичны и невзрывоопасны. [c.178] К солевым теплоносителям относятся расплавы неорганических солей и их эвтектические смеси четыреххлористый и четырехбромистый титан [1, 2], хлористый и бромистый алюминий и их эвтектическая смесь [1, 3—5], эвтектика треххлористой и трехбромистой сурьмы [1, 6], двух- и трехкомпонентная смесь нитратов и нитритов калия и натрия (I, 7—34] и др. Состав и основные температурные характеристики солевых расплавов приведены в табл. 8.1 и 8.2. [c.178] Хлористый алюминий представляет большой интерес как диссоциирующий теплоноситель. Безводный хлористый алюминий легко возгоняется при 180° С. Пары его негорючи и невзрыво-опасны [1, 3, 4]. Коррозионное воздействие хлористого алюминия на конструкционные материалы зависит от содержания в нем влаги. Он гигроскопичен, и при взаимодействии с влагой воздуха может образовываться хлористый водород, вызывающий коррозию металлов. В условиях, гарантирующих отсутствие влаги, хлористый алюминий может храниться в стальных барабанах длительное время [35]. По данным Робина [5], сухой хлористый алюминий при отсутствии контакта с воздухом не вызывает значительной коррозии углеродистой стали при температуре до 500° С. [c.180] Большой интерес как перспективный теплоноситель представляет эвтектическая смесь бромистого и хлористого алюминия. Температура плавления у нее 70°С, что значительно ниже, чем у нитрит-нитратных смесей, а давление пара почти в 20 раз ниже, Ч6М у насыщенного водяного пара при той же температуре. Скорость коррозии углеродистой стали в этом расплаве при 200— 500° С в отсутствие влаги воздуха не превышает 0,16 г/(л - ч) (длительность испытаний 300 ч), коррозия равномерная, межкристал-литные разрушения отсутствуют. [c.180] Эвтектическая смесь хлористой и бромистой сурьмы привлекает внимание низкой температурой плавления ( 38°С). Она удобнее в эксплуатационных условиях, чем галогениды алюминия, так как в меньшей степени гидролизуется при соприкосновении с влагой воздуха. Коррозионные исследования, проведенные Робиным [6] при температуре до 600° С, показали, что в отсутствие контакта с окружающим воздухом, смесь галогенидов сурьмы практически не вызывает коррозии железа, а также сталей Ст. 10 и 1Х18Н10Т. Данные Робина по коррозионной стойкости металлов в расплавах хлоридов и бромидов сурьмы, алюминия, титана приведены в табл. 8.3. [c.180] Наиболее часто используют расплавы селитр, которые, кроме того, применяются как термостатирующие жидкости при термической обработке металлов (в закалочных ваннах). Они дешевы и недефицитны. [c.180] В зависимости от содержания отдельных компонентов температура плавления смеси селитр изменяется от 139 до 352° С (табл. 8.2). [c.180] Плюс перед значением скорости коррозии означает прибыль, а минус —потерю в весе образцов. [c.181] Смесь электропроводна, ее удельное сопротивление при 150°С составляет 1,9 ом см, а при 350° — 1,0 ом см. [c.181] Выделяющийся свободный кислород вызывает окисление нитритов. Скорость термического разложения нитрат-нитритной смеси зависит от металла, контактирующего с расплавом. Недопустим контакт расплава с металлическим магнием и алюминием, так как стружки указанных металлов с расплавом взрывают [13]. [c.182] В табл. 8.4 и 8.5 приведены скорости коррозии металлов в нит-рат-нитритном расплаве, в табл. 8.6 и 8.7 — механические свойства материалов после испытаний в горячих расплавах, а в табл. 8.8— 8.10 свойства и состав расплава после испытания в нем различных материалов. [c.182] На рис. 8.1 и 8.2 приведена зависимость коррозионных потерь сталей от времени в нитрат-нитритных расплавах, а на рис. 8.3—8.6 политермы растворения чистых металлов в этих расплавах, а также в отдельных компонентах расплава. [c.182] В табл. 8.20 приведены рекомендации материалов для аппаратуры, работающей в контакте с одно- и двухкомпонентными теплоносителями. [c.182] Скорость коррозии в расплавах селитры значительно возрастает в присутствии ионов хлора. [c.187] Известно, что использование титана и его сплавов в окислительных средах при высокой температуре связано с опасностью возгорания металла. Поэтому наряду с изучением коррозионной стойкости титановых сплавов в расплавах селитр необходимо исследовать склонность к возгоранию в момент разрыва, когда обнажается активная поверхность. [c.187] Сопротивление разрыву для листовых образцов титана и его сплавов в расплавах селитр различных составов при 470—500°С дано в табл. 8.7. При растяжении не было зафиксировано подъема температуры в момент разрыва, не наблюдалось воспламенения и оплавления мест разрыва образцов. Поверхность образцов была покрыта плотной пленкой цветов побежалости от светло-желтого до сине-фиолетового. Вид образцов после разрыва приведен на рис. 8.7 и 8.8. [c.187] Металл Вид образцов Темпе- ратура, С Длительность испытаний, ч Фаза Скорость коррозии. [c.194] Вернуться к основной статье