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【汇总】研究XDS特种不锈钢起因 高温浓硫酸腐蚀特点有哪些

来源:/news/32.html       发布时间:2017-10-31

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【汇总】研究XDS特种不锈钢起因 高温浓硫酸腐蚀特点有哪些

硫酸是化学工业的重要产品。硫酸的用途非常广泛,是化肥、医药、冶金、染料、化纤、精细化工等生产领域中的重要的工业原料。

20世纪80年代以后,我国硫酸工业获得了快速地发展,2005年我国硫酸产量达到53700kt/a,超过了美国,居世界第一位。工业的发展及国民经济各部门对硫酸的需求量不断增加,促使我国硫酸生产工艺有了较大的提高,与之相配套的生产设备的参数、质量、可靠性等要求越来越严,生产设备的连续运行周期等要求越来越长,因此开发高效、可靠、运行周期长、耐高温浓硫酸腐蚀的高性能蝶阀是我国硫酸工业的当务之急。

为了解决高温浓硫酸腐蚀问题,上个世纪70、80年代,世界有关国家对金属材料作了不少研究和开发工作。70年代,美国Lewis公司开发研究了镍基Lewmet合金,在120 ℃的高温浓硫酸中年腐蚀率<0.1mm/a,同时可进行时效硬化,洛氏硬度HRC达50左右,成功地用来制造高温浓硫酸泵。美国Haynes公司开发了Hastelloy D205高硅镍基合金(≤0.03C,20Cr,6Fe,2.5Mo,2Cu,5Si,余Ni)。可制造成板材、棒、带、丝等变形材料。在高温浓硫酸中具有优良的耐腐蚀性能。在130℃(H2SO4)99%中的年腐蚀速率为0.0175mm/a。可用来制造耐浓硫酸的板式和管板式热交换器。为了解决镍基合金造价昂贵问题,上个世纪80年代国外开始高温浓硫酸用高硅奥氏体不锈钢的研究,瑞典的Sandvik SX合金就是最典型的代表。到90年代中期,德国Krupp报道了高硅不锈钢700Si(2509 Si7)。在国外这些不锈钢都已成功地用来制造干吸塔、循环槽、酸冷却器、管线和酸泵等硫酸生产设备。近年来研究,研究XDS特种不锈钢起因美国孟山都公司又推出了ZeCor高温浓硫酸用高硅不锈钢。

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硫酸是最活泼的无机强酸之一。对金属的腐蚀性很强,而且腐蚀过程复杂。和所有的强酸一样,硫酸溶液中含有大量的氢离子(H-1)。众所周知,氢离子是有效的阴极去极化剂,使金属产生氢去极化反应而腐蚀。浓硫酸和稀硫酸的腐蚀性质有很大差别,稀硫酸一般只具有酸性,浓硫酸不仅具有酸性,而且具有强的氧化性。所以浓硫酸不仅产生氢去极化腐蚀,也产生氧去极化腐蚀。

根据实验,铁在稀硫酸中的腐蚀速度随硫酸的浓度的增加而提高,当硫酸浓度达到50%时腐蚀速度达到最大值,硫酸浓度超过50%以后,腐蚀速度下降,当硫酸浓度超过85%时则转变成氧化性的浓硫酸,腐蚀的阴极过程主要为氧化剂的还原过程。在浓硫酸浓度范围内,随着浓度提高腐蚀速度下降,在99~102%硫酸(稀的发烟酸)浓度范围内,铁的腐蚀率达到最低值,此后随着过剩三氧化硫的增高,腐蚀速度又开始提高。当过剩三氧化硫达到18~20%时腐蚀速度又出现一个新的峰值,继续提高三氧化硫含量,腐蚀速度又开始下降,由上述可见,铁在硫酸中的腐蚀速度随硫酸浓度而产生十分复杂的变化。

工业上的浓硫酸一般指的是浓度在93~98.5%的含水硫酸,在室温下,这种浓度的硫酸对金属的腐蚀性很小,普通炭钢和铸铁就可满足使用要求,但当温度超过50℃后,浓硫酸腐蚀开始增强,对金属腐蚀开始加剧,温度在80~120℃最优良的金属材料是高硅不锈钢。

因此,在工业生产中硫酸的腐蚀性不仅使设备的使用寿命降低,材料损耗,甚至会造成停产乃至事故。所以XDS研高温浓硫酸腐蚀特点有哪些究硫酸对金属的腐蚀过程和特点,开发新型有自主知识产权的高温浓硫酸腐蚀材料和产品,推动和促进硫酸化工设备的国产化,既有巨大的经济效益,也会产生巨大的社会效益。

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