Þegar títan rafmagnshitunarrör er notað til að sjóða 20% saltsýru, hvernig breytir uppleyst súrefnismagn sýrunnar mikilvægu holuhitastiginu?

Flestir málmar eru frekar árásargjarnir við að sjóða 20% HCl við um það bil 105 gráðu hita. Títan er venjulega ekki mælt með fyrir HCl notkun vegna hraðrar virkra tæringar. Hins vegar krefjast önnur forrit stutta eða stjórnaða útsetningu eins og súrsunarlínur úr títanhlutum eða sérstakar efnafræðilegar aðferðir. Við þessar takmarkaðu aðstæður verður styrkur uppleysts súrefnis í sýrunni aðalviðmiðið til að ákvarða hvort títan þoli jafnvel skammtímanotkun. Súrefni virkar sem kaþódísk afskautun og færir möguleika títaníumyfirborðsins yfir á óvirka svæðið. Krítískt gryfjuhitastig (CPT)-hitastigið sem stöðugt gryfjuhitastig hefst yfir-hækkar töluvert með styrk uppleystu súrefnis. Títan er ráðist á við stofuhita í afloftuðum 20% HCl. Í 20% HCl við 1 atm hlutþrýsting súrefnis fer CPT upp í um 80 gráður, enn undir suðumarki, en nógu hátt fyrir takmarkaða lághitaþjónustu.

Súrefnis-háð aðgerðarkerfi í saltsýru

Títan þarf oxandi andrúmsloft til að viðhalda óvirku TiO2 filmunni. Saltsýra er afoxunarefni og klóríðjónir ráðast kröftuglega á alla oxíðgalla. Súrefnið í lausninni í sýrunni veitir oxunarmöguleikann sem nauðsynlegur er til að endurheimta filmu. Súrefnislækkun á sér stað á yfirborði títan: O 2 + 4H + + 4e - → 2H 2 O. Þessi bakskautahvörf eykur yfirborðsgetu og hindrar þar með upplausn títans. Ef styrkur uppleystra súrefnisins er lækkaður niður í gagnrýna gildi, þá getur kaþódískur straumur vegna súrefnisskerðingar ekki bætt upp rafskautsstrauminn vegna títanupplausnar. Yfirborðsmöguleikinn fellur niður á virka svæðið og samræmd tæring eða gryfjun er hafin. Mikilvæga gryfjuhitastigið er hitastigið þar sem hraði óvirkrar filmu sundrar er meiri en hraði súrefnisaðstoðaðrar endurrásar við tiltekinn súrefnisstyrk.

Magnbundin breyting á mikilvægu gryfjuhitastigi með uppleystu súrefni

CPT gildin fyrir 2. stigs títan í 20% HCl við loftþrýsting eru gefin upp hér að neðan úr stýrðri prófun:

Uppleyst súrefni < 0,5 ppm (afloftað, N2-hreinsað) CPT < 25 gráður. Títan við stofuhita - árásargjarn tæring. Tæringarhraði 2-5 mm/ári. Ekki mælt með neinni heitri þjónustu.

Uppleyst súrefni við 2–5 ppm (loft-mettað við 1 atm, dæmigert opið ílát): CPT 45–50 gráður. Hlutlaus hegðun undir 45 gráður, tæringarhraði<0.1 mm/year. Pitting starts within hours at temperatures above 50 °C. Attack is quick and devastating at boiling (105°C).

CPT upp á 60-65 gráður). Uppleyst súrefni við 10-15 ppm (súrefnisblandað við 1 atm). ÁSÆNT VIÐ 60 gráður EN EKKI VIÐ Suðuhita. Gryfjudýpt 0,5 mm eftir 100 klst við 65 gráður.

Uppleyst súrefni 30-40 ppm (súrefni 3 atm hlutþrýstingur, þrýstikerfi). CPT 75-80 gráður. Við 75 gráður helst yfirborðið óvirkt. 20% HCl við 105oC (1 atm) Enn undir suðumarki

Dissolved oxygen >50 ppm (hreint súrefni undir 5 atm, sérstakur búnaður): CPT 85-90 gráður. Nær ekki suðuhita við loftþrýsting en nálgast það. Krefst þrýstikerfis til að viðhalda DO.

Hagnýtar afleiðingar fyrir þjónustu við að sjóða 20% saltsýru

Meginhitastig 20% ​​HCl sem sýður við loftþrýsting er 105 gráður. Hvers kyns magn af uppleystu súrefni við 1 atm hlutaþrýsting getur ekki hækkað CPT upp í 105 gráður . 65 gráður er hæsta CPT sem mögulegt er með súrefnis-mettaðri sýru við 1 atm. Þess vegna, óháð súrefnishúðun, er notkun á 2. stigs títan til að sjóða 20% HCl í grundvallaratriðum óviðeigandi. Þrýstingur á súrefnishlutþrýstingi sem er meiri en 1 atm myndi krefjast þrýstihylkis sem stangast á við suðuástandið. 1. Sjóðandi 20% HCl: Tantal, sirkon eða sum kísilsteypujárn.

Uppleyst súrefnisstýring fyrir lághita HCl þjónustu

Stig 2 títan með súrefnisstýringu er tilgreint í eftirfarandi töflu fyrir HCl þjónustu fyrir neðan CPT.

HCl styrkur og vinnsluhitastig Lágmarks sem krafist er Uppleyst súrefni Hámarks leyfilegt klóríðstyrkur Ráðlagður rekstraraðferð
3 ppm (loftmettun) 40 gráður 10% HCl20% Hefðbundið opið ílát. Engin sérstakur súrefnishúðing er nauðsynleg.
8 ppm (sífelld loftræsting) 20% 15% HCl 50 gráður Settu loftblásara nálægt hitara. Vikulegar DO athuganir
20% HCl @ 60 gráður 15 ppm (þarfnast súrefnisrennslis) 20% Notaðu hreint súrefnissprautun. Þrýstihylki í 2 atm fyrir DO viðhald Mælt er með: títan gráðu 7.
20% HCl, 70 gráður C. Ekki framkvæmanlegt við 1 atm 20% stig 2 óviðeigandi. Notaðu 3 atm af súrefnissprautun á 7. bekk.
Chlorides >25% Any concentration at >25°CNo benefit >25% Títan Ekki mælt með óháð súrefni.
Val til HCl Service Engineering Boiling

If you need to boil 20% HCl, use tantalum or zirconium heaters instead of titanium. Tantalum is passive even in deaerated acid and has a CPT >150 gráður í 20% HCl. Sirkon er mjög ónæmt fyrir sjóðandi HCl í öllum styrkjum. Ef þörf er á títan af fjárhagsástæðum skaltu keyra aðgerðina undir 50 gráðum með stöðugri súrefnisspýtingu og sætta þig við takmarkaðan líftíma hitara sem er 6-12 mánuðir. Gráða 7 títan (palladíum stöðugt) gefur 10-15 gráðu aukningu á CPT miðað við gráðu 2 við sömu súrefnisaðstæður og stækkar nothæft hitastig í um það bil 75 gráður með súrefnishúð.

Gera upplýsta forskrift<

Ef þú ert að íhuga rafhitunarrör úr títan fyrir hvaða saltsýruþjónustu sem er, þá er það fyrsta sem þarf að gera að ákvarða eða skilgreina uppleyst súrefnismagn sýrunnar. Athugaðu að ólíklegt er að títan veiti viðunandi endingartíma fyrir notkun yfir 60 gráður nema þrýstingur sé á kerfið til að auka súrefnisleysni. 20% HCl, umhverfisþrýstingur, suðu Ekki tilgreina títan. Í staðinn skaltu óska ​​eftir tilboðum í tantalklæddum eða sirkonhitara. Ef ferlið felur aðeins í sér suðu með hléum (td hreinsunarlotur) skaltu íhuga hitara sem hægt er að taka úr sýrunni á suðutímabilum. Verkfræðingurinn, með því að hafa grunnsambandið milli uppleysts súrefnis og mikilvægs gryfjuhitastigs, forðast venjulega gryfjuna að halda að almenn tæringarþol títan eigi við heita, óblandaða saltsýru.