ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Коррозия и методы защиты оборудования в производстве хлора и щелочи из "Коррозия и основы гальваностегии Издание 2 " В хлорной промышленности имеется ряд конструктивно сложных объектов для защиты от коррозии. К ним относятся оборудование и коммуникации, контактирующие с абгазной хлороводородной кислотой (кислотой, загрязненной органическими соединениями), реакторы высокотемпературного хлорирования, биполярные электролизеры с высоким напряжением на клеммах (более 100 В). В последнем случае наряду с высокой агрессивностью могут возникать токи утечки, что приводит к снижению выхода полезных продуктов и к дополнительному коррозионному разрушению оборудования. [c.100] Коррозия металлов и сплавов во влажном хлоре протекает интенсивно даже при температурах, пре-вкщающих точку росы, так как продукты коррозии гигроскопичны. [c.100] В промышленном масштабе хлор и щелочь получаются электролизом водяного раствора хлорида натрия (поваренной соли). Процесс состоит из приготовления и очистки раствора хлорида натрия (рассола), электролиза, охлаждения, сушки, ожижения хлора и упаривания раствора едкого натра. Перед электролизом раствор Na l подвергается очистке от примесей кальция, магния, железа и механических взвесей. [c.100] Скорость и характер коррозии в растворах хлорида натрия зависят от химического состава, структуры и состояния поверхности металла, концентрации, температуры, pH раствора, времени воздействия. С увеличением концентрации Na l и температуры скорость коррозии повышается. Коррозионное действие рассола на углеродистую сталь возрастает при перемешивании воздухом. [c.101] Основным конструкционным материалом на стадиях подземного растворения соли, транспортировки и хранения сырого рассола являются углеродистые стали и чугун. Аппаратуру для очищенного рассола изготовляют из стали или бетона и защищают неметаллическими штучными силикатными материалами (плитки из диабаза и керамики), гуммировочными материалами, эпоксидными и фенольными смолами. Трубопроводы изготавливают из полиэтилена, полипропилена и винипласта теплообменники для подогревания очищенного рассола перед подачей на электролиз— из нержавеющей стали или титана. [c.101] Зарубежные фирмы для аппаратурного оформления производства хлора и каустической соды широко используют наряду с металлами оборудование и трубопроводы из стеклопластика, который обеспечивает более длительный срок службы изделий — до 4— 10 лет. В нашей стране пошли по пути применения как стеклопластика, так и хлорированного поливинилхлорида и других полимерных материалов. [c.101] Основными частями диафрагменного электролизера являются корпус-катод (катодный комплект), днище со встроенными в него анодами (анодный комплект) и крышка. Корпус изготавливается из углеродистой стали, внутри него устанавливается гребенчатая сетка из стальной проволоки, на которую наносится асбестовая диафрагма. [c.102] Корпус-катод и сетка благодаря катодной поляризации мало корродируют. Анодный комплект изготавливают из титана с нанесенными на поверхность электрода оксидами некоторых металлов. Наибольшее распространение получили титановые аноды с оксидно-рутениевым покрытием (ОРТА). Крышки электролизера выполняются из кислотоупорного бетона, стеклопластика, титана или углеродистой стали с покрытием эбонитом. В качестве материала для анодов на устаревших электролизерах используется графит. [c.102] На анодах, в особенности на ОРТА, перенапряжение выделения хлора меньше, чем кислорода, поэтому на них в основном выделяется хлор. В контакте с влажным хлором, кислородом, хлористоводородной и хлорноватистой кислотами эти аноды обладают достаточно высокой химической стойкостью. [c.102] Хлор из электролизеров, насыщенный влагой, через трубопроводы из титана, фаолита, фарфора, фторопласта или гуммированной стали направляется на осушку с целью снижения его коррозионной активности. Окончательная осушка осуществляется концентрированной (87—98 %) серной кислотой в стальных абсорберах, гуммированных или футерованных полиизобутиленом, защищенных дополнительно кислотоупорным кирпичом или диабазовой плиткой. При этом влажность хлора снижается до 0,05—0,002 %, что позволяет использовать оборудование из незащищенной углеродистой стали на стадиях компримиро-вания, сжижения, хранения и транспортировки жидкого и газообразного хлора. [c.102] Железо и углеродистые стали в холодных растворах щелочи проявляют удовлетворительную коррозионную стойкость благодаря образованию гидроксид-ных пленок, обладающих защитными свойствами. В концентрированных растворах NaOH при повышенных температурах углеродистые стали склонны к коррозионному растрескиванию. Присутствие хлоридов и хлората в электролитических щелоках усиливает их коррозионную активность. Легирование сталей хромом, никелем и молибденом способствует заметному повышению пассивного состояния сплавов в широком интервале температур и концентраций щелоков. [c.103] В качестве конструкционных материалов, используемых для изготовления выпарных аппаратов на различных стадиях концентрирования щелоков, используют хромоникелевые стали марки 12X18HI0T и хромистые стали, содержащие 20—28 % хрома. [c.103] Мембранная технология более прогрессивна, так как позволяет получать концентрированные (до 60 %) растворы щелочи, не загрязненные хлоридами и хлоратами. В настоящее время она находится в стадии широкого промышленного внедрения, которое сдерживается дефицитностью мембран. Наибольшую опасность для мембранных производств представляют токи утечки, вызывающие коррозию металлических коммуникаций и отдельных частей электролизеров. Наиболее эффективными средствами предотвращения коррозии является использование трубопроводов из стеклопластика, фторопласта и полипропилена, а также установка на анодно-поляризованных металлических частях электролизеров специальных электродов с низким перенапряжением анодной реакции. [c.104] Эти две стадии процесса проводят в двух различных аппаратах электролизере и разлагателе. Электролизер изготавливают из углеродистой стали, и все внутренние стенки, крышка, карманы защищают эбонитом. Для уплотнительных устройств применяют химически стойкие герметики, резины, фторопласт-4 и др. Разлагатель амальгамы выполняют из углеродистой стали. При этом наиболее уязвимыми местами для коррозии являются сварные швы, которые в первую очередь разрушаются при воздействии горячего раствора щелочи. [c.104] Большую опасность представляет коррозия из-за утечки тока по трубопроводам вследствие хорошей электропроводности растворов щелочи и хлорида натрия. Б цехе этому виду коррозии подвергаются аппараты, трубопроводы, арматура железобетонных строительных конструкций. Для снижения коррозионного разрушения следует наблюдать за исправностью изоляторов, защищать металлические трубопроводы резиной, эбонитом, фторопластом-4. [c.105] Для охлаждения влажного хлора и хлорной воды в последнее время успешно применяют холодильники из титана вместо графитовых теплообменников, имеющих пониженную стойкость. [c.105] В настоящее время одним из основных видов защиты оборудования в хлорной промышленности является гуммирование. Для этой цели применяют эбониты и полуэбониты ИРП-1213, ИРП-1212 на основе натурального каучука и ИРП-1394 и ИРП-1626 на основе искусственного каучука СКИ-3. [c.105] Вернуться к основной статье