氯堿工業(yè)中濕氯氣處理設(shè)備材質(zhì)的改進

邵月娥，張新利

（天津化工廠電解廠，天津 300480）

氯堿工業(yè)中濕氯氣處理設(shè)備材質(zhì)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(shè)備和管路造成腐蝕泄露，給生產(chǎn)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(tǒng)關(guān)鍵部位逐漸引進鈦材料，經(jīng)多年運行帶來了明顯的效果。解決了部分生產(chǎn)中氯水及氯氣泄漏問題，保證生產(chǎn)平穩(wěn)運行和環(huán)保指標達標。

濕氯氣；腐蝕；泄露；鈦材質(zhì)；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(wěn)定，容易分解成鹽酸和初生態(tài)的氧；并且次氯酸會離解HCLO→H++CLO-。次氯酸、次氯酸根、初生態(tài)的氧具有強烈氧化作用，再加上鹽酸的作用，使?jié)衤葰饩哂休^強的腐蝕性。因此電解出的濕氯氣必須經(jīng)脫水干燥，而干燥后的氯氣對碳鋼管路及設(shè)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(dāng)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(shè)備多采用碳鋼襯膠、聚氯乙烯及玻璃鋼材質(zhì)。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(shè)備出現(xiàn)微小滲漏將造成設(shè)備外殼的腐蝕加劇，影響其在生產(chǎn)中的使用，造成系統(tǒng)停車。

為了解決濕氯氣的腐蝕問題，有關(guān)人員查找資料找可代替材料，在這過程中，我們發(fā)現(xiàn)鈦材料在濕氯氣處理關(guān)鍵部位是一種可代替材料。鈦是一種有高度化學(xué)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(jié)合，生成氧化膜。此氧化膜的穩(wěn)定性遠高于鋁及不銹鋼的氧化膜，可抗?jié)衤葰庋苌锏母g。并且在濕氯氣冷卻中鈦冷卻器早有應(yīng)用。因此我廠在近幾年中在一些整體設(shè)備及設(shè)備的關(guān)鍵部位引進了鈦材。

1 鈦材在氯水洗滌塔中的應(yīng)用

氯氣干燥系統(tǒng)氯水洗滌塔，原設(shè)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(nèi)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(jīng)常造成洗滌塔腐蝕泄露。造成電解系統(tǒng)停電影響生產(chǎn)?；谝陨显?，1999年將洗滌塔下塔節(jié)襯里改為聚丙烯材質(zhì)。更換使用后不久在下塔盤支撐圈處發(fā)生泄漏。給生產(chǎn)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(jié)更換下來，查找分析原因認為，塔節(jié)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(nèi)此處溫度較高，使襯里發(fā)生變形后露出碳鋼，腐蝕加劇造成塔節(jié)泄露。鑒于以上原因，我們將洗滌塔下塔節(jié)進行了改造，為了適應(yīng)高溫和腐蝕將下塔節(jié)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(jié)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(fā)現(xiàn)填料下漏堵塔，經(jīng)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(jīng)常泄露。我們已陸續(xù)改為鈦材質(zhì)。使用后效果良好。生產(chǎn)平穩(wěn)運行。

2 鈦材在濕氯氣管上的應(yīng)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(jīng)常發(fā)生管路泄露，泄露點出現(xiàn)較多后，就被迫停電更換。從2002年我廠陸續(xù)將濕氯氣管改為鈦材質(zhì)后。使用多年效果良好，既節(jié)約了材料也節(jié)約了人力。保證氯氣不外泄露不污染周邊環(huán)境。保證了生產(chǎn)的高負荷運行。

3 鈦材在氯水處理系統(tǒng)的使用

多年來我廠氯水循環(huán)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(shè)備經(jīng)常更換。我廠陸續(xù)將幾種設(shè)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(tǒng)擴產(chǎn)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(xù)將單極離子膜廢氣吸收循環(huán)罐等幾個極易腐蝕的部位全部改為鈦材質(zhì)或鈦復(fù)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(fā)生反應(yīng)，不應(yīng)在干氯氣輸送系統(tǒng)使用。例如我廠原隔膜正負壓廢氣處理塔，噴淋系統(tǒng)噴嘴采用了鈦噴嘴，塔檢修時發(fā)現(xiàn)，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(zhì)只有在濕氯氣處理系統(tǒng)應(yīng)用，不能在干氯氣處理系統(tǒng)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(xué)本科，工程師，現(xiàn)就職業(yè)天津渤化集團天津化工廠電解廠設(shè)備科，主要從事設(shè)備維修與管理。