过程装备腐蚀与防护

《过程装备腐蚀与防护》（论文）

题目关于氯碱生产装置腐蚀与防护

的浅析

系（院）城市与环境系专业安全工程

班级2010级1班学生姓名王学志

学号1014140311指导教师李超

二〇一三年六月二十六日

关于氯碱生产装置腐蚀与防护的浅析

摘要

工业上用电解饱和氯化钠溶液的方法制取氢氧化钠、氯气和氢气，并以它们为原料生产一系列化工产品，成为氯碱工业。氯碱的生产按流程分为盐水、电解、氯处理和碱浓缩四大工艺系统。氯碱装置中的氯气、盐酸、烧碱等具有强腐蚀性，以及电解槽、盐水预热器等装置的腐蚀都比较常见。腐蚀一直是制约氯碱工业安全生产运行的一个难题，因此如何正确选材和防止腐蚀是氯碱装置安全稳定运行的关键。本文分析了氯碱装置中介质的腐蚀、常用材料的耐腐蚀特性以及生产流程中典型装置的腐蚀特性及防腐措施。

关键字：氯碱生产装置；腐蚀；防护

Abstract

Industrial electricity XieBao and preparing method of the sodium chloride solution sodium hydroxide, chlorine and hydrogen, and using them as a raw material to produce a series of chemical products, become a chlor-alkali industry. Chlor-alkali production according to the process can be divided into salt water, electrolysis, chlorine and alkali enrichment four process system. Chlor-alkali plant of chlorine gas, hydrochloric acid, caustic soda etc. Have strong corrosion resistance, corrosion and electrolytic cell, brine preheater and other devices are common. Chlor-alkali industry is restricted by the corrosion production safety running of a problem, so how to correctly select material and prevent corrosion is the key to the chlor-alkali equipment safe and stable operation. Chlor-alkali plant agents are analyzed in this paper the corrosion and corrosion resistant characteristics of commonly used materials and production process of typical devices corrosion characteristics and corrosion protection measures.

Key words：Chlor-alkali production device；corrosion；protective

目录

前言 (1)

1.氯碱生产装置 (1)

2.介质的腐蚀特性 (2)

2.1氯气 (2)

2.2盐酸 (2)

2.3氢氧化钠 (2)

2.4氯化钠溶液 (3)

2.5杂散电流 (3)

2.6硫酸 (3)

2.7其他方面 (3)

3、控制介质防护措施 (3)

3.1氯气 (3)

3.2盐酸 (4)

3.3氢氧化钠 (4)

4.典型装置的防护 (5)

4.1电解槽的防护 (5)

4.2盐水预热器的杂散电流服饰防护 (5)

4.3其他装置 (6)

5.结论与展望 (6)

参考文献 (7)

前言

腐蚀是材料在环境的作用下引起的破坏或变质。金属和合金的腐蚀主要是化学电化学作用引起的破坏，有时还同时包含机械、物理或生物作用。对于非金属材料来说, 腐蚀一般是由于直接的化学作用或物理作用(如氧化、溶解、溶胀等)引起的。腐蚀的危害是巨大的, 使生产设施过早地报废,引起生产停顿、产品或生产流体的流失、环境污染、着火爆炸, 甚至危及人员和设备安全。氯碱装置中的烧碱、氯气、盐酸、盐等具有强腐蚀性, 因此如何正确选材和防止腐蚀是氯碱装置安全稳定运行的关键。目前, 氯碱行业有隔膜及离子膜烧碱装置、乙炔及乙烯法(聚)氯乙烯装置、氯醇化法环氧丙烷装置等, 所用结构材料以碳钢、铸铁、不锈钢、钛( 合金)、镍( 合金) 等金属材料为主, 耐蚀非金属材料如聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、全氟烷氧乙烯与四氟乙烯的共聚物(PFA)、玻璃钢(FRP)、不透性石墨等材料也得到了广泛的应用。

1.氯碱生产装置

氯碱的生产按流程分为盐水、电解、氯处理和碱浓缩四大工艺系统。

盐水系统主要是以原盐氯化钠为原料，经过原盐溶解、精制与澄清、盐水过滤、pH调节等工序制成精制食盐溶液供离子膜电解槽进行电解。该系统中的腐蚀介质为氯化钠溶液。

电解系统主要是电解精制的食盐水，产品是氯气、氢气和氢氧化钠稀溶液。该系统中的腐蚀介质主要是盐酸和次氯酸、氢氧化钠溶液及杂散电流。

氯处理系统主要是采用硫酸作为干燥剂，将湿氯脱水成为干氯，该系统中的腐蚀介质主要是湿氯和硫酸。

碱浓缩系统主要是将低浓度的电解液浓缩为高浓度的电解液，同时去除电解液中未电解的氯化钠及杂质硫酸钠等，获得高质量的烧碱溶液或固碱。该系统主要包括蒸发、精制、固碱这三大操作单元，腐蚀介质主要是高浓度烧碱溶液。