氯堿生產(chǎn)中的腐蝕及防腐蝕措施研究

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在生產(chǎn)氯堿的過程中常常會包括大量的鹽酸、氯氣、酸等強酸性物質(zhì)，帶有強烈的腐蝕性，若生產(chǎn)裝置并不具備較強的防腐性能，可能會嚴重腐蝕生產(chǎn)裝置，甚至會對整個生產(chǎn)的安全性造成直接的影響。因此應(yīng)該選擇性的加強氯堿生產(chǎn)工藝流程中的防腐措施。需要進一步改善生產(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。

1 氯堿生產(chǎn)過程中的主要腐蝕來源

1.1 鹽水或酸

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行保護，設(shè)備選材選用耐腐蝕材料，同時應(yīng)該嚴格控制生產(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，都會嚴重腐蝕管道以及生產(chǎn)裝置，因此應(yīng)該注意加強防腐措施。

1.2 氯氣

在氯堿生產(chǎn)過程中，最重要的生產(chǎn)原料是氯氣，但是氯氣會嚴重腐蝕生產(chǎn)裝置。若處于干燥、常溫環(huán)境下，氯氣對金屬不會產(chǎn)生很強的腐蝕，一旦溫度升高，會快速加劇腐蝕。而氯氣遇水會發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生具有較強腐蝕性的次氯酸以及鹽酸，這些物質(zhì)都會嚴重腐蝕不銹鋼、鋁、碳鋼等很多金屬材料。

1.3 燒堿的腐蝕

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，濃縮的燒堿溶液會嚴重腐蝕設(shè)備。燒堿存放的裝置中可能會由于應(yīng)力腐蝕作用，使設(shè)備開裂。因此若管路中會通過燒堿，以及燒堿存放的裝置應(yīng)該加強相應(yīng)的防腐措施。

2 常用的氯堿生產(chǎn)選材

2.1 與鹽酸相關(guān)的設(shè)備

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，比如有機溶劑、稀硫酸、沸點鹽酸、氫氟酸等。只有氟、濃硫酸以及硝酸等具有強氧化性的介質(zhì)才可以破壞石墨。而玻璃鋼主要由基體材料、增強材料等原材料組成，其中增強材料是主要承載材料，主要原料包括玻璃纖維或者其織物，增強材料對于玻璃鋼整體的剛度以及強度都會有直接的影響。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介質(zhì)（除高流速液氟、三氟化氯、鈉、鋰、鉀、高溫三氟化氧等）。

2.2 與氯氣相關(guān)的設(shè)備

在不同的狀態(tài)下，氯氣對設(shè)備的腐蝕性也會有所差異，因此應(yīng)該根據(jù)氯氣在生產(chǎn)過程中的實際狀態(tài)，針對性的選擇設(shè)備材料，才可以真正達到防腐蝕的目的。氯氣在干燥的情況下，同時溫度＜90°時，應(yīng)該選擇碳鋼材料的生產(chǎn)設(shè)備，在這個過程應(yīng)該嚴格控制氯氣的含水量以及溫度，否則一旦超額的話會嚴重腐蝕設(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，必要的話可以適當添加一定量貴金屬，這樣有利于提高其耐腐蝕性。

2.3 與燒堿相關(guān)的設(shè)備

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的腐蝕，這樣會導(dǎo)致大鍋開裂。為了盡量延長大鍋使用期限，應(yīng)該嚴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，這樣有利于增強其耐腐蝕性能。其次，進入熬堿鍋前應(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。

3 防腐蝕措施

3.1 蒸發(fā)車間

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)。

3.2 鹽酸車間

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、儲罐以及計量罐等設(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。

3.3 電解車間

腐蝕設(shè)備最嚴重的是重飽和鹽水預(yù)熱器，主要是電化學腐蝕。碳鋼管道列管換熱器的使用時間在半年以內(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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