氯堿工業中濕氯氣處理設備材質的改進

邵月娥，張新利

（天津化工廠電解廠，天津 300480）

氯堿工業中濕氯氣處理設備材質的改進

邵月娥，張新利

（天津化工廠電解廠，天津 300480）

濕氯氣的腐蝕程度很高，極易對設備和管路造成腐蝕泄露，給生產運行帶來困難。為了改善此種狀況。電解廠在濕氯氣處理系統關鍵部位逐漸引進鈦材料，經多年運行帶來了明顯的效果。解決了部分生產中氯水及氯氣泄漏問題，保證生產平穩運行和環保指標達標。

濕氯氣；腐蝕；泄露；鈦材質；氧化膜

電解槽電解出的濕氯氣溫度在85℃以上，溫度愈高、濕氯氣所帶的飽和水蒸氣量愈多。由于濕氯氣中含有大量水蒸氣，很容易生成鹽酸和次氯酸。而次氯酸很不穩定，容易分解成鹽酸和初生態的氧；并且次氯酸會離解HCLO→H++CLO-。次氯酸、次氯酸根、初生態的氧具有強烈氧化作用，再加上鹽酸的作用，使濕氯氣具有較強的腐蝕性。因此電解出的濕氯氣必須經脫水干燥，而干燥后的氯氣對碳鋼管路及設備腐蝕性很小。干燥處理后的干氯氣可用碳鋼管路和容器輸送和儲存。不同水量的氯氣對碳鋼的腐蝕率是：當氯中含水（%）為：0.00567、0.0167、0.0206、0.0283、0.087、0.144、0.033 時年腐蝕率 （mm/a） 為 0.047、0.0457、0.0510、0.067、0.114、0.15、0.38。

我廠12.5萬t/a隔膜電解裝置的濕氯氣輸送管路及濕氯氣干燥裝置設備多采用碳鋼襯膠、聚氯乙烯及玻璃鋼材質。由于電解槽電解出的濕氯氣溫度較高，對橡膠及聚氯乙烯材料的腐蝕及變形影響較大，如果襯里設備出現微小滲漏將造成設備外殼的腐蝕加劇，影響其在生產中的使用，造成系統停車。

為了解決濕氯氣的腐蝕問題，有關人員查找資料找可代替材料，在這過程中，我們發現鈦材料在濕氯氣處理關鍵部位是一種可代替材料。鈦是一種有高度化學活性的金屬，其標準電解電位為1.21V，由于它十分容易與氧結合，生成氧化膜。此氧化膜的穩定性遠高于鋁及不銹鋼的氧化膜，可抗濕氯氣衍生物的腐蝕。并且在濕氯氣冷卻中鈦冷卻器早有應用。因此我廠在近幾年中在一些整體設備及設備的關鍵部位引進了鈦材。

1 鈦材在氯水洗滌塔中的應用

氯氣干燥系統氯水洗滌塔，原設計外殼是碳鋼，襯里是民77#橡膠。其塔盤支撐圈是焊在塔身下部殼體內的一圈槽鋼，位置在濕氯氣進口管上部。由于氯水腐蝕性較強，特別是在濕氯氣入口處，由于溫度較高。容易使橡膠變形和腐蝕。經常造成洗滌塔腐蝕泄露。造成電解系統停電影響生產。基于以上原因，1999年將洗滌塔下塔節襯里改為聚丙烯材質。更換使用后不久在下塔盤支撐圈處發生泄漏。給生產帶來安全隱患。我們緊急召集檢修人員對塔身加固，以防洗滌塔整體倒塌。然后制造備件將下塔節更換下來，查找分析原因認為，塔節襯里過程中，由于支持圈處角度為90°，此處襯里搭口較多，并由于塔內此處溫度較高，使襯里發生變形后露出碳鋼，腐蝕加劇造成塔節泄露。鑒于以上原因，我們將洗滌塔下塔節進行了改造，為了適應高溫和腐蝕將下塔節下部，斷開700mm高，將襯里改為襯δ=3mm鈦板，用δ=12mm鈦板制成法蘭圈，安裝在塔座與700mm塔節之間作為塔盤支撐圈。自2002年使用后至今無損壞。原有塔盤柵板是用δ=12mm碳鋼板制成襯民24#橡膠，在使用中過程發現填料下漏堵塔，經檢查為柵板損壞，塔上部分液盤也是襯民77#橡膠，由于孔較多搭口多，也經常泄露。我們已陸續改為鈦材質。使用后效果良好。生產平穩運行。

2 鈦材在濕氯氣管上的應用

我廠電解槽出口濕氯氣輸送到干燥的管路均采用碳鋼襯民24#橡膠。多年來由于管路上支管頭較多襯膠層搭口較多，并且電槽出來的濕氯氣溫度高，對橡膠腐蝕和變形都較嚴重，使用中經常發生管路泄露，泄露點出現較多后，就被迫停電更換。從2002年我廠陸續將濕氯氣管改為鈦材質后。使用多年效果良好，既節約了材料也節約了人力。保證氯氣不外泄露不污染周邊環境。保證了生產的高負荷運行。

3 鈦材在氯水處理系統的使用

多年來我廠氯水循環罐、脫氯器均采用碳鋼襯里和PVC纏玻璃鋼，由于腐蝕和變形，使以上幾種設備經常更換。我廠陸續將幾種設備改為鈦材或鈦材襯里后，多年來使用效果良好。保證了三個電解系統擴產后氯水的處理。

鑒于以上幾個部位使用鈦材料的成功，我廠陸續將單極離子膜廢氣吸收循環罐等幾個極易腐蝕的部位全部改為鈦材質或鈦復合材料，使用效果也非常好。但值得一提是鈦材料由于其比較活潑，極易與干氯氣發生反應，不應在干氯氣輸送系統使用。例如我廠原隔膜正負壓廢氣處理塔，噴淋系統噴嘴采用了鈦噴嘴，塔檢修時發現，噴嘴已被干氯氣腐蝕掉，還有某新建氯堿廠，廢氣吸收塔進口采用了鈦管，開車送電時鈦管即被干氯氣腐蝕。所以必須注意鈦材質只有在濕氯氣處理系統應用，不能在干氯氣處理系統中用。

10.3969/j.issn.1008-1267.2012.05.020

TQ114.15

B

1008-1267（2012）05-0055-02

2012-04-12

邵月娥（1963～）,女，大學本科，工程師，現就職業天津渤化集團天津化工廠電解廠設備科，主要從事設備維修與管理。