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如何选择耐硫酸腐蚀材料有哪些

来源:至德钢业 日期:2020-07-23 09:46:50 人气:178

  硫酸是重要的工业原料,用途非常广泛,它也是腐蚀性最强烈的介质之一。它和所有强酸一样,酸液中含有大量氢离子,是有效的阴极去极化剂,多数工业金属和合金的电极电位低于氢电极电位,当它们遇到硫酸溶液时,就会迅速溶解。稀硫酸和浓硫酸的腐蚀性又有很大差别,稀硫酸一般只具有酸性,浓硫酸不仅具有酸性,而且是强氧化剂。所以浓硫酸不仅有氢去极化作用,也有氧去极化作用。一些耐稀硫酸的材料在浓硫酸中会迅速腐蚀,在稀硫酸中如含有空气或其它氧化剂,也会使腐蚀性加剧。也有一些不耐稀硫酸、但易于钝化的金属和合金,在浓硫酸中能产生保护层,因而具有耐浓硫酸的能力。酸中如含有缓蚀性或氧化性杂质,在不同浓度的硫酸中对不同的材料可能起缓蚀作用。对于具有钝化倾向但不够强烈的体系,可以采用认为的办法,即阳极保护法以获得耐蚀效果。温度和流速的增高,会使稀硫酸和浓酸的腐蚀都加剧。在浓硫酸中生成的钝化膜或硫酸盐厚膜在高温和高流速下将受到破坏。


 不同的材料在不同的浓度的硫酸中各有不同的耐蚀性,微小的浓度差别有时可能引起重大的腐蚀性质的变化。以下简述各种材料在硫酸中的耐蚀性。


一、金属材料


  铅是很好的耐硫酸材料,也是用于生产、贮运硫酸的最古老的材料,适用于96%以下的酸。对于稀酸,即使温度高到沸点,铅的腐蚀率也很低。除纯铅外,常用的含锑的铅合金(硬铅)。硬铅强度较高,可用于泵、阀、管等,但耐蚀性比纯铅低些。纯铅质软,只适于作槽和其他设备的衬里。


  铁和钢对浓硫酸有良好的抵抗力,但不适用于70%~80%以下的稀酸。浓度越高,钢铁的抵抗力越好,对100%以上的发烟硫酸,铸铁又不能使用,碳钢则可用于102%以上的发烟酸。钢铁贮槽、塔、和管道等广泛应用于浓硫酸的贮存和运输。高温或高速的浓酸对钢铁的腐蚀很大,一般不宜使用。


  能同时抵抗浓硫酸和稀硫酸的金属和金属合金仅有高硅铁、高合金manbetx998、镍钼和镍铬合金、金、铂、钡等。上述材料除高硅铁外,价格都很昂贵,仅使用于特殊严重和必要的情况。高硅铁能耐高温、高速下一切浓度的硫酸,适用于作泵、阀、加热设备等。它虽然有价格较低的优点,但也有一些严重的缺点,如抗热震动和机械震动的性能差,加工困难,这些都限制了它的用途。


  普通的铬镍manbetx998和高镍铸铁都能耐温度不高,浓度在70%~80%以上的硫酸。高镍铸铁还能耐10%以下不充气的硫酸,普通manbetx998则只能耐极稀的酸(5%以下),对于中间浓度的硫酸,二者都补适用。


  铜和镍及其合金对不含空气和氧化剂的稀硫酸(50%~60%以下)有良好的耐蚀性,广泛用于处理这类稀酸的设备。但在高度充气或含有氧化剂的硫酸内腐蚀很快,也不耐浓酸和高温。含锌的黄铜一般腐蚀率都较高。


  银、钛、锆及其合金只能耐稀硫酸,不耐浓酸和高温。镁和只含铬的manbetx998在一切浓度的硫酸中腐蚀都很大。铝和铝合金只用于室温下极稀的酸,用途很有限。


 二、非金属材料


  常用的硅盐酸耐酸材料如陶瓷、玻璃、耐酸搪瓷、耐酸岩石等能耐各种浓度和温度的硫酸,广泛用作槽、塔衬里和各种小型独立设备。碳和石墨对硫酸也有良好的耐蚀性。碳能耐更浓的硫酸。不透性碳和石墨因为含有树脂浸渍剂,耐酸的浓度和温度上跟随浸渍剂而异。木材、橡胶、塑料和涂料大都只能应用于稀酸和常温。目前还缺乏经济实用的耐浓硫酸的有机材料。


  硫酸盐类的水溶液有些呈酸性,有些呈中性。中性硫酸盐(强酸和强碱中和的产物,如硫酸钠、硫酸钾)溶液呈中性,一般腐蚀性不高,它的选材与其他中性盐溶液(氯化钠、硝酸钠)相似。酸性盐(强酸和弱碱的中和产物,如硫酸铵、硫酸镁等)溶液呈酸性,具有和10%左右的稀硫酸相似的腐蚀性,一般适用于10%稀硫酸的材料也适用于酸性硫酸盐溶液。氮氧化性硫酸盐(硫酸铁和硫酸铜)除了酸性外,还含有氧化性的铁离子Fe3+和铜离子Cu2+,不能应用钢铁、铝、铜、镍铜合金等。对于高硅铁、含铬的合金、铅、以及陶瓷、玻璃、石墨、橡胶、塑料等非金属,则都能适用。


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本文标签:硫酸 

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