硫酸鋁生產(chǎn)設(shè)備的防腐措施分析

詹楚卉

湖南省桃江縣第一中學(xué)

硫酸鋁生產(chǎn)設(shè)備的防腐措施分析

詹楚卉

湖南省桃江縣第一中學(xué)

硫酸鋁是常見的無機(jī)化工產(chǎn)品，在造紙、水處理、食品添加劑、水泥建材、醫(yī)藥等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。在技術(shù)的進(jìn)步下，硫酸鋁生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)逐步發(fā)展成熟，鋁土礦加壓酸溶法得到了推廣，但是在工藝操作的影響下，設(shè)備很容易發(fā)生腐蝕。本文主要就硫酸鋁生產(chǎn)設(shè)備的防腐措施進(jìn)行分析。

硫酸鋁 生產(chǎn)設(shè)備 防腐措施

1 引言

硫酸鋁屬于無機(jī)化合物，可以用于造紙、污水處理，做泡沫滅火器的原料等，與我們的日常生活密切相關(guān)。近幾年來，生產(chǎn)硫酸鋁的廠家越來越多，年產(chǎn)量也逐年增長，硫酸鋁產(chǎn)業(yè)在我國已然興起。隨著化工時代的到來，硫酸鋁的生產(chǎn)工藝逐步成熟，生產(chǎn)過程主要包括磨粉、反應(yīng)、固液分離、濃縮、結(jié)晶、粉碎、包裝等程序。由于硫酸鋁的化學(xué)性質(zhì)，使其在反應(yīng)過程中會對工廠的相關(guān)設(shè)備及儀器進(jìn)行腐蝕，需要花費一定的經(jīng)費進(jìn)行維護(hù)。這就需要合理的選擇設(shè)備并做好防腐措施，來節(jié)約成本。本文針對硫酸鋁的化學(xué)性質(zhì)，本著經(jīng)濟(jì)適用的原則，探討硫酸鋁的生產(chǎn)設(shè)備腐蝕與防護(hù)措施。

2 硫酸鋁生產(chǎn)所需設(shè)備的保護(hù)措施

在硫酸鋁的生產(chǎn)中，必須有攪拌這一過程，攪拌的時候必須要控制好速度，此時就會對調(diào)漿罐產(chǎn)生磨損。不僅如此，硫酸鋁溶液的弱酸性也會對其產(chǎn)生腐蝕，這就對制作調(diào)漿罐的材料做出了嚴(yán)格的要求。合格的調(diào)漿罐既需要耐磨又需要耐腐，因此材料的選擇可以選用碳鋼、不銹鋼等，都可滿足上述要求。

攪拌的過程中，必然要用到攪拌槳，而攪拌槳材料的選擇又是一大難題。目前在常用的有機(jī)材料和無機(jī)金屬、非金屬材料中，還沒有一種能夠完全勝任攪拌槳的材料。在這種情況下，只能選擇常用的碳鋼表層搪鉛，從攪拌這一過程中入手。在保證攪拌速度不影響反應(yīng)的發(fā)生和均衡進(jìn)行的條件下，將攪拌速度適當(dāng)?shù)慕档?，可以提高攪拌槳的使用壽命。目前大部分公司選用的都是這種方法。

除了調(diào)漿罐之外，在硫酸鋁生產(chǎn)過程中還有一個重要的容器—“反應(yīng)釜”。鋁土礦和硫酸在進(jìn)行加壓反應(yīng)生產(chǎn)硫酸鋁的時候必不可少的一個容器就是反應(yīng)釜，因為要進(jìn)行加壓反應(yīng)，反應(yīng)釜需要承受的溫度高達(dá)170℃左右，還要承受高壓酸腐蝕等破壞。經(jīng)過多次的篩選發(fā)現(xiàn)，以碳鋼為材料做外殼的效果最好，可將外殼分為三部分來做，最里層為耐酸板塊，中間用厚度大約是4mm的搪鉛層作為隔離層，最外層涂上一層瓷板絕緣。用搪鉛層作為隔離不僅可以起到隔熱防滲的作用，還可以對溫度起到一個緩沖的效果，使殼體溫度變化不那么迅速，從而起到保護(hù)瓷板的作用。在材料的選擇上，最外層的瓷板一定要選擇耐酸性腐蝕耐高溫的瓷板，因為容器的表面不僅要承受酸性溶液的腐蝕還要承受高溫的灼燒。如若只選用耐酸性的瓷板，在溫度急劇變化的時候，耐酸性瓷板很容易發(fā)生脫落，因此瓷板的選擇一定要嚴(yán)格按照要求。至于反應(yīng)釜的最里層可選擇水玻璃凝膠，雖然水玻璃凝膠抗酸性能不強(qiáng)，但其在較高溫度下依然可以使用，可作為最里層材料的首選。

反應(yīng)釜中用來放出物料的物料管，在物料浸泡的過程中其內(nèi)外層都會受到腐蝕，因此也可以在鋼管外的表面搪一層鉛，以起到保護(hù)的作用。至于在出物料管道材料的選擇上，可以用不銹鋼材質(zhì)，也可以選用玻璃鋼材質(zhì)。閥門是進(jìn)出料必不可少的裝置，可供選擇的閥門有多種，不過放料閥、排氣閥收到的腐蝕最多，因此這兩個閥門必須要選擇抗腐蝕能力強(qiáng)的閥門。

3 硫酸鋁生產(chǎn)工序的防腐措施

硫酸鋁生產(chǎn)工序較為復(fù)雜，但沉降和蒸發(fā)是其中相對重要的兩道工序。沉降槽的外殼使用特定的碳鋼制成，隔層采用的是黏力效果強(qiáng)的環(huán)氧玻璃鋼，襯里的則為耐酸瓷板，這種結(jié)構(gòu)從幾百年前開始使用一直沿用至今，從未被損壞。而對于之前使用的不銹鋼攪拌罐早已廢棄，改為效果更好的PPR管。渣漿泵的材質(zhì)可用耐磨耐腐的塑料泵，也可用橡膠襯里泵，不過塑料泵在反應(yīng)過程中容易發(fā)生磨損，因此使用第二種的居多。渣漿管道用不銹鋼管、PPR管皆可，閥門若選用膠管閥，其不能用在進(jìn)溶液的口上，會使溶液遭到污染。

蒸發(fā)過程中所需要做的防腐措施更為嚴(yán)格。蒸發(fā)器的桶體同樣用搪鉛層作為隔離層，襯里則用兩層耐酸瓷板。桶底的設(shè)計也需要注意不能是平地，必須要橢圓底或是圓錐形底。平底在加熱的時候會由于受熱不均勻而使底部變形，致使瓷板脫落。

蒸發(fā)過程中由于溫度過高而需要換熱管來進(jìn)行溫度的調(diào)節(jié)，換熱管選用的是自鈍化型金屬—鈦，由于鈦的穩(wěn)定性極高，相對應(yīng)的耐蝕性效果也非常好。不過由于鈦在吸氫后極易破碎，此時就可以采用陽極保護(hù)措施，將鈦管的使用壽命延長。

4 結(jié)語

硫酸鋁生產(chǎn)中由于會應(yīng)用到大量的設(shè)備，導(dǎo)致腐蝕問題頻發(fā)，防腐措施的制定需要進(jìn)行長時期研究，在未來階段下，還需要對其控制方法、防腐機(jī)理、加工制造技術(shù)進(jìn)行深入的研究。

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