氯碱生产中的腐蚀与防护.docx

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氯碱生产中的腐蚀与防护

氯碱生产中的腐蚀与防护

江苏橡胶有限公司

  氯碱工业是以食盐水溶液的电解来生产烧碱、氯气及其氯系列产品的基本化学工业。

目前全国有大、中、小型氯碱厂200余家，国内烧碱的年生产能力为900万t/a左右，列世界第二位。

氯碱生产中所处理的原料及产品，都有强烈的腐蚀性。

在电解过程中，由于输入了大量的电流，还会产生特有的杂散电流腐蚀。

因此，氯碱工业历来就是化学工业中腐蚀最严重的一个部门。

  我国氯碱工业发展至今已有70余年历史，氯碱防腐蚀工作开展得较早，防蚀技术力量较强、解决了许多腐蚀难题，生产基本上能正常运行。

据1993年化工设备运行情况统计，氯碱生产中的设备运行率为86%，高于其他化工行业。

  氯碱生产中的腐蚀与防护大致有盐水溶液的腐蚀与防护、食盐电解的腐蚀与防护、氯气冷却干燥处理中的腐蚀与防护，碱液蒸发和固体烧碱的腐蚀与防护、氯碱生产中杂散电流的腐蚀与防护等。

  1.盐水溶液的腐蚀与防护

  1.1盐水溶液的腐蚀特点

  盐水溶液的腐蚀包括对碳钢的电化学腐蚀。

对不锈钢的腐蚀，对铜和钛的腐蚀以及对衬里的渗透破坏.

  1.1.1对碳钢的电化学腐蚀

  碳钢在中性或偏碱性盐水溶液中的腐蚀，是腐蚀电池的电极反应结果。

碳钢在饱和食盐水中会产生可溶性化合物，使腐蚀加快。

盐水中的溶解氧会氧化碳钢，其腐蚀速度与氧含量有很大关系，当氧是去极化剂时，腐蚀加快，即阳极反应使金属铁变成Fe2+，进入了盐水溶液。

阴极反应为2H2O＋O2＋4e→OH-。

对含氧的饱和盐水来说。

弯月面的液面腐蚀，由于富氧，系阴极反应而生成OH-；盐水靠近液面的液相部分，由于缺氧，系阳极反应，金属铁溶解生成的Fe2+，生成氢氧化亚铁沉淀，又进一步氧化成三价铁盐，这样铁锈就生成了。

  当金属铁在添加盐酸的盐水溶液中时，腐蚀更强烈，这是由于盐水溶液存在大量的氢离子，会迅速地夺走电子，生成氢气逸出。

  饱和盐水对碳钢的腐蚀与盐水的温度、氧的扩散以及接触碳钢表面有关。

因此，流动，搅拌的盐水，由于氧补给容易，从而对碳钢的腐蚀严重。

  1.1.2对不锈钢的腐蚀

  不锈钢在饱和盐水中，温度不高于60℃时的腐蚀速率很小。

可是，不锈钢在氯离子的作用下，可能会产生孔蚀和应力腐蚀破裂。

  1.1.3对铜和钛的腐蚀

  铜在盐水中有较好的耐蚀性能，用于制造精制盐水的换热器，常用铜60锌39组分的海军黄铜著称的四六黄铜，但铜的加工性能较差。

  钛在盐水中有优异的耐蚀性能，但在PH<8的盐水中，温度超过130℃，会产生缝隙腐蚀。

  1.1.4对衬里的渗透破坏

  即使是酸性的饱和食盐溶液，其中存在盐酸、次氯酸和氯酸盐等，它本身也并不是很强的腐蚀介质。

但是，盐水是一种强的渗透性介质，当衬里存在结构或施工孔隙时，会透过衬里层，并随着温度的下降而逐渐结晶且增大体积，最后导致衬里层的破裂。

  1.2盐水系统设备的防护措施

  盐水系统的设备主要有溶盐桶、盐水槽、整合树脂塔、烧结碳素管过滤器、纯酸槽、盐水预热器、脱氯塔等。

  1.2.1溶盐桶

  溶盐桶亦称化盐桶。

原盐由顶部送入，与由桶底进入的淡盐水进行逆向流动接触，同时用蒸汽加热至50℃左右，使之成为饱和粗盐水。

淡盐水取自碱蒸发系统的回收盐水和废泥洗涤后的回收盐水。

  当用于隔膜式电解系统时，溶盐桶无需防腐蚀措施，碳钢制作的装置，有的氯碱厂可用10年以上。

若该装置专用于离子膜系统，国内有的氯碱厂采用橡胶衬里。

这是由于离子膜用的盐水中不应带入过多的铁离子，同时来自碱蒸发系统的回收盐水的腐蚀性大于隔膜槽的回收盐水。

在溶盐过程中，盐对装置有一定的磨蚀作用。

精制盐水系统中的精制反应器（反应桶）、沉降器（澄清桶等设备的防腐措施与溶盐桶相同。

  由于规模经济的需要，盐水精制系统的装置已大型化了。

国外对盐水精制系统的大型装置多用橡胶衬里，共寿命均在10年以上。

大型装置的橡胶衬里必须现场施工预硫化丁基橡胶、室温硫化氯丁胶板或者是低温热水硫化、低温蒸汽硫化的天然胶板及其配套的胶粘剂的质量、价格以及现场施工技术，均是保证大型装置橡胶衬里成功的关键。

  1.2.2盐水槽

  因贮存与工艺需要，盐水槽在盐水系统中的配置数量是很多的。

有的大至2700m^3，有的仅50-60m^3按工艺要术，盐水温度为40～65℃，并且采用盐酸调整了PH值。

用于一次精制系统和二次精制系统的盐水槽，都要采取防腐措施。

（1）软PVC板衬里

  软PVC板衬里包括压条螺钉固定法衬里和粘贴法衬里。

压条螺钉固定法衬里由松铺法进展而来，是一廉价而较可靠的衬里工艺，适用于大型装置的现场衬里，它无需喷砂除锈，回避了粘结剂的技术问题。

4mm厚的软PVC板足以抵御酸性饱和盐水的渗透腐蚀。

对于有搅拌、振动、加热的设备，软PVC板的压条螺钉固定衬里的使用寿命稍低，一般仅4年。

采用粘贴法衬里，据介绍在日本有15年以上的使用寿命。

  粘贴法衬里夹有经偶联剂处理的玻纤薄膜，经层压而成，在受到冲击后，不会整块板出现裂缝，且耐热老化性能好。

粘贴法衬里工艺的关键是粘结剂的粘结强度和低毒，粘贴工艺与橡胶衬里相似。

焊缝质量采用电火花检测。

（2）橡胶衬里

  对于人不能进入硫化罐的槽罐，采用低温热水硫化胶板或低温蒸汽硫化胶板的衬里工艺。

  （3）玻璃鳞片涂料

  玻璃鳞涂料成功应用的关键在于涂料本身的质量，还有现场的喷砂的以及施工的质量。

我国山东省某氯碱厂从日本引进的富士鳞片涂料（双酚A聚酯），厚约2mm，使用寿命8～10年，每年需检修一次。

  （4）玻璃钢衬里

  在大型盐水槽罐中，曾有许多企业采用了手糊法玻璃钢衬里，均遭到了失败。

这并非是因为盐水的腐蚀，而是由于盐水的强渗透。

盐水会在使用过程中透过孔隙，直至基体，腐蚀碳钢、自身结晶膨大，最终导致衬里层鼓泡，脱壳，基体腐蚀渗盐。

经过修补，仍无济于事，最终改用软PVC板衬里。

  1.2.3整合树脂塔

  螯合树脂塔是二次精制盐水系统的重要设备，它利用离子交换树脂来除去盐水中的杂质离子，从而使盐水中的Ca2+、Mg2+含量从2×10^-6下降到2×10^-8。

然后再经加入碱、酸的再生操作，已螯合了二价金属离子的离子交换树脂恢复使原来的活性。

该塔操作温度低于70℃，在国外多用低Ca、Mg的橡胶衬里，少数用玻璃钢材质。

国内的引进装置可以达到8-10年的使用寿命。

经拆除检查，损坏的主要原因并非衬里材质的腐蚀，而是介质的局部渗漏，腐蚀了碳钢基体。

  以天然橡胶配制的低Ca、Mg胶板，与碳钢有良好的粘结性能，对曲率半径小的复杂部位或零部件衬里的工艺性能优良，胶板的运输、贮存条件方便，施工后通过硫化的胶板耐蚀性能与普通耐酸胶板相同。

因此，螯合树脂塔的胶板衬里还是采用天然橡胶配制的低Ca、Mg胶板。

  1.2.4烧结碳素管过滤器

  烧结碳素管过滤器简称管式过滤器，其过滤元件由纯碳烧结而成，呈现多孔性，用以滤去一次精制盐水中含有的微量固体悬浮物。

过滤器的操作温度为60℃。

精制盐水经管式过滤器过滤，再加入纯酸调整PH值，进入整合树脂塔。

  按管式过滤器的盐水介质条件，国外有聚丙烯、聚乙烯、钛、刚玉及烧结碳素管的过滤元件。

但国内外仍以烧结碳素管为主。

管式过滤器的碳钢壳体仍以衬低Ca、Mg胶板为主。

  1.2.5纯酸槽

  经洗涤无Fe2+的HCL气体，以纯水吸收制得31%的纯酸，被用来调整二次精制盐水的PH值和用于螯合树脂塔的再生操作。

  国内的引进装置都采用低Ca、Mg胶板衬里。

采用普通天然胶板衬时，在投入使用前用盐酸浸泡7天，除去衬里胶板表面的杂质。

据称，使用天然橡胶衬里并不影响二次精制盐水的Ca2+、Mg2+含量。

  1.2.6盐水预热器

  进入离子膜电解槽前的盐水要被加热到80℃。

国外及引进装置多采用列管或板式换热器，壳体采用不锈钢或钛材制作，热交换管与管板多用钛，亦有采用哈氏碳合金、蒙乃尔合金及钛—钯合金，使用寿命10年。

垫片采用EPDM，使用寿命在5年以下。

  1.2.7脱氯塔

  离子膜电解槽出来的淡盐水，真空条件下加热脱氯回收，温度可高达85-90℃。

国外多采用玻璃钢结构。

国内一般用普通橡胶衬里，使用寿命2-3年。

  2.食盐电解的腐蚀与防护

  食盐电解方法有隔膜法、水银法和离子膜法。

其中水银法因污染环境已被淘汰。

  2.1隔膜法

  2.1.1隔膜电解槽的腐蚀

  隔膜电解槽的腐蚀多发生在阳极极片，底板和电解槽盖。

（1）阳极极片的腐蚀

  与阳极接触的腐蚀介质主要是氯气、氯化钠以及副反应产生的盐酸、次氯酸、氯酸盐等。

温度为90-100℃，具有强烈的酸与氧化腐蚀。

阳极腐蚀主要表现为钌钛活性涂层的腐蚀脱落，失去导电活性，此时钛基体基本不腐蚀，阳极涂层可修复后重新使用.当钛基体严重腐蚀后则弃去不用。

造成阳极腐蚀损坏的主要原因是：

电解槽运行不当，过高的直流电强度易使活化成分RuO2被氧化成RuO4而挥发；频繁的开停车易造成反向电势，影响涂层的半导体结构，损失部分活性。

入槽的食盐水溶液PH值过高，碱性太大，造成阳极电解生成过多的氧气，渗透到活性涂层中使活化涂层性能恶化，放氯电位升高；电解槽温过高，例如高于105℃；活性涂层配方与涂覆工艺不合理，造成涂层与钛基体的粘结不良。

（2）阳极片与底板组合的腐蚀

  阳板片通过钛铜复合棒上的铜螺母与电解槽的底板连接。

螺母过紧会使密封部位的垫片周边翘起，电解液易沿钛铜复合棒与垫片相接渗入，腐蚀钛铜复合棒的腐蚀螺纹部分与底板孔的周边，使底板孔增大，造成电解液泄漏。

螺母拧得过松，同样会产生电解液的渗入腐蚀。

钛铜复合棒的腐蚀多发生在螺栓根部，影响导电。

严重时，复合棒的铜质部位会全部被腐蚀掉。

同时，当钛铜复合棒螺母紧固不当或钢底板与钛底板的不同心，会产生缝隙腐蚀。

  （3）阴极的腐蚀

  由镀锌铁丝网制成的网袋焊在电解槽铁板外壳上，组成了阴极箱。

网袋外部沉积一层均匀的石棉纤维，形成多孔性隔膜，其作用是在电解过程中将阳极和阴极的生成物分开。

阴极接触的介质主要为85-90℃的氯化钠水溶液、烧碱以及氯酸盐。

阴极发生还原反应，然而碳钢表面生成的氢氧化铁起到了保护膜作用，所以阴极材料的腐蚀速率缓慢。

  （4）电解槽盖的腐蚀

  电解槽的槽盖内侧接触气、液相界面并不固定。

气相的主要腐蚀介质为95-105℃的湿氯气；液相的主要介质为80-90℃的氯化钠水溶液，少量的次氯酸、氯酸盐、盐酸、还有因反渗作用而逐渐积累于槽盖与阴极箱密封部位的烧碱。

因此，电解槽盖的介质条件十分苛刻。

温氯对碳钢有强烈的腐蚀，它兼具有盐酸和次氯酸的双重腐蚀作用。

铁遇盐酸反应生成FeCl2，并放出H2。

FeCl2进一步与Cl2反应生成FeCl3，而FeCl3又会与铁反应生成FeCl2，如此反复进行。

因此，铁基金属在湿氯中设备的腐蚀是很快的。

  2.1.2隔膜电解槽设备的防腐措施

  依据隔膜电解槽设备的腐蚀部位，可针对性采取防腐蚀措施。

（1）阳极极片的防腐措施

  作为电解氯化钠水溶液的析氯阳极，采用钛作为阳极极片的基材，阳极极片表面涂有RuO2—TiO2的活性涂层（8-10g/m^2）。

这样钛阳极的抗氯气冲刷和抗盐酸、氯酸盐腐蚀的能力提高了，同理降低了氯气在阳极的析出电位。

  停电和送电运转时间相当，或反复的停、送电，会使阳极的使用寿命减少20%-50%。

每次停电后再送电，涂层的腐蚀量均增加，需经运行一段时间后才会稳定。

所以，加强电槽的运行管理、避免不必要的停电，稳定操作条件是阳极使用寿命的措施之一。

（2）阳极与底板组合的防腐措施

  阳极片通过铜棒支撑与底板组合在一起，为了防止导电铜棒的腐蚀，采用了钛铜复合棒。

钢底板的防腐措施是采用三元乙丙橡胶（EPDM）衬里。

国内多用天然硬胶，但易与垫片产生紧固后的粘连，在返修时不易拆除。

衬里一般可用2年。

垫片多用PTFE。

有的在钢底板上覆一层2mm厚的钛板，其腐蚀损坏主要是底板孔部位的缝隙腐蚀，一般可用3～5年。

亦有采用线性低密度聚乙烯的滚塑法衬里，衬里层内加一层龟甲层，可使涂层达4mm以上不会龟裂。

  （3）阴极的防腐措施

  尽管阴极腐蚀缓慢，但为了延长碳钢制作的阴极箱的使用寿命，采取了以下措施；在吸附隔膜前，先严格清洁阴极箱；遵守隔膜吸咐操作规定，延长隔膜使用寿命，可减少阴极箱的清槽次数；保证吸附隔膜后的阴极箱的烘干温度和时间；注意阴极箱体的外防腐，每次清槽后涂刷防锈涂料。

  （4）电解槽盖的防腐措施

  金属阳极隔膜电解槽的腐蚀难题，主要在于槽盖的腐蚀。

  使用硅酸盐材料可以耐湿氯的腐蚀，这种材质的槽盖气相部位良好，但会遭到碱液的的无情腐蚀。

硬PVC塑料可耐碱，在湿氯下缓慢腐蚀，在槽温不高于90℃的金属阳极电槽上不能使用。

聚丙烯塑料的耐温性虽然优于硬PVC塑料，但它的耐湿氯性能不行。

PTFE的抗氯渗透腐蚀的性能不及聚偏二氟乙烯，尽管它们具有耐蚀性能和耐湿性，但在氯的介质中，PTFE并不被推荐。

采用石棉纤维增强了的酚醛塑料，在湿氯中腐蚀缓慢，性能尚好，只是不耐碱。

橡胶一类的耐蚀材料，只有天然硬质胶板显示了良好耐蚀性能，在温度90～105℃的槽盖中的腐蚀速率约为0.5mm/a以上。

丁基一类的合成橡胶只有丁腈胶板尚次于天然橡胶。

正在开发的双酚A聚酯、乙烯基酯树脂和氯化聚酯树脂都有良好的耐湿氯性能，只是耐热性和耐碱性各有不同。

  目前在国外，电解槽盖上应用玻璃钢采用一种改性的双酚A富马酸聚酯树脂，可使用10～15年，若每年检修一次，使用寿命可长一些。

在国内，大都采用碳钢或铸铁槽盖衬天然硬胶，使用寿命2～3年，衬胶槽盖在使用中存在一些问题有待解决.国内只有少数几家氯碱厂采用品牌为UPICA5834的改性双酚A富马酸聚酯和用Hetronl97氯化聚酯制作的电解槽盖。

  2.2离子膜法

  2.2.1离子膜电解槽的腐蚀

  以离子交换膜代替石棉或人造石棉隔膜的离子膜制碱技术，已有近三十年的发展历史，其能耗低，制得烧碱纯度高，无环境污染，被公认为当今最先进和最经济的氯碱电解工艺技术。

离子膜电解槽不论是单极式或复报式结构，均由阳极、阴极和离子交换膜三部分组成。

（1）电极的腐蚀

  与阳极接触的腐蚀介质主要是添加了盐酸的饱和氯化钠水溶液，并含有少量氯酸盐，同时氯气在阳极析出，阳极还要遭受湿氯气的冲刷的腐蚀，温度为85～90℃。

以钛或钛钯合金为基材的阳极板上涂有活性涂层，其腐蚀破坏表现在涂层的脱落.直至基材的腐蚀损坏。

阴极本身除了接触30%～35%的NaOH，并经受析出氢气的冲刷外，电槽断电会产生反向电流而引起腐蚀。

再次通电后，会导致槽电压的升高。

特别是存在反向电流时，离子膜电槽阴极的腐蚀危害严重。

（2）离子交换膜的破坏

  离子交换膜的损坏除了机械损伤和化学腐蚀外，另一因素是盐水中的Ca2+、Mg2+等杂质离子在膜的孔隙中沉积。

断电停槽的反向电流不仅会使阴极受到破坏，亦会使离子膜的阴极侧被镍和铁污染，增大膜电阻，电压升高。

如同膜被反装一样，反向电流使水反向迁移，使膜的水含量减少，造成膜鼓泡的物理性破坏，最终造成不可挽救的电流效率下降。

同时，反向电流还会使NaCl沉积于膜内，在停车洗槽时，沉积的NaCl会被溶解后出现小洞。

  （3）电解槽的缝隙腐蚀

  离子膜电解槽的膜垫片与密封面之间存在很小的缝隙。

尤其在阳极侧，膜垫片与钛阳极的密封面之间，更易发生缝隙腐蚀。

另外，在阳极液的进出口接管的密封面与橡胶垫片之间亦会发生缝隙腐蚀。

  2.2.2离子膜电解槽的防腐措施

  离子膜电解槽需针对阳极，阴极、离子交换膜及电槽缝隙腐蚀而采取必要的防腐措施。

（1）阳极的防腐措施

  阳极及其支撑结构采用钛或钛钯合金为基材、形状多为细拉网、栅条、孔板状。

阳极板涂钙钛铱等四元涂层。

阳极的使用寿命在10年以上，活性涂层可在5年以上。

为进槽盐水配置的管路系统都用低钙镁橡胶衬里或PFA软管钢衬PTFE、PP、PE等，部分采用钛管。

泵采用钛钯合金或钛。

阀门都用PVDF，只有PVDF才能阻止氯的渗透。

膜片一定采用EPDM-PTFE-PVDF组成的三层膜片，由EPDM-PTFE组成的二层膜片，寿命很短。

（2）阴极的防腐措施

  阴极通过镀层来抵抗反向电流的破坏，同时采取防止停电时反电流的必要措施是很重要的。

目前，阴极采用碳钢基材拉网后轧平，并在其上电镀致密的Ru—Ti活性涂层，使阴极具有较低的析氢电位。

这样，阴极寿命可以提高到6年以上。

阴极的支撑结构及其32%NaOH溶液系统配置的接管、阀门、泵等，一般选用不锈钢、高铬钼不锈钢或镍材。

其他管路、阀门、泵类都用不锈钢。

其预期寿命在5～20年，以镍为最高。

  （3）离子交换膜的防腐措施

  目前一般采用美国杜邦公司的NX—966全氟磺酸/羧酸复合膜，或日本旭硝子的Flemion的类似牌号，为了改善离子膜的机械强度，采用聚四氟乙烯织物为增强支撑材料，使用寿命在2年以上。

离子交换膜二侧与单元槽接触的密封垫片，均采用三元乙丙胶材质，使用寿命1～2年。

  （4）电槽缝隙腐蚀的防护措施

  在不可避免的形成缝隙的部位，采用抗缝隙腐蚀的钛钯合金。

作为离子膜槽框的阳极室密封面，要在钛表面涂钌处理。

距离子膜槽较近的盐水管路、钛泵的钛法兰等部位，亦会产生缝隙，也可采取钛表面涂钌处理。

  3.氯气冷却干燥处理中的腐蚀与防护

  3.1氯气冷却干燥处理中的腐蚀

  3.1.1氯气对金属材料的腐蚀

  氯气微溶于水，在温度9.6℃时溶解度为1%，部分氯与水反应生成HCL和HCLO，故湿氯具有强氧化性。

氯水的腐蚀和湿氯相似，但随含水增多而减轻。

  当氯中含水小于0.015%时，碳钢的腐蚀速率小于0.04mm/a，亦即干燥氯对碳钢基本上不腐蚀。

氯中含水时，湿氯会与金属铁起反应而被腐蚀。

同样，不锈钢在氯中含水高于0.015%时，也会发生腐蚀，氯会破坏不锈钢表面的纯化膜而产生孔蚀或应力腐蚀破裂。

  钛具有优良的耐湿氯性能，因此在氯的冷却处理工艺中获得了广泛应用。

但钛不可用于干燥氯气，即使是0℃以下的干燥氯，也会与钛发生猛烈反应生成TiCl：

，并有着火危险。

为了保持钛在氯气中的钝性，实践证明，氯气中至少需要1.5%的含水量。

同时能耐干、湿氯的只有钽、银、铂及部分Ti-Mo-Ni合金。

  3.1.2氯气对高分子材料的腐蚀

  氯气会渗透且与绝大多数高分子材料起反应，表面会生成一层黄色的油糊状的腐蚀产物橡胶衬里的腐蚀生成物表面为淡黄色，糊状，底部稍硬；双酚A聚酯就显得薄而稍硬，色泽淡黄；氮化聚酯的表面最薄且硬，为淡黄色；乙烯基酯树脂的耐湿氯性能与双酚A聚酯相仿，只是前者耐碱性更好些，经改性的双酚A富马酸聚酯在耐碱性方面有很大的提高。

  硬PVC塑料在60℃以下氯气中，会被氯气渗透，切开断面会观察到氯的黄色渗透层，在90℃～100℃的湿氯气中表面生成稍硬的黄色生成物。

氯气中，聚丙烯的腐蚀速率大于硬PVC，聚乙烯优于聚丙烯，但逊于硬PVC。

  3.2氯气冷却干燥系统设备的防腐措施

  3.2.1氯气冷却系统设备的防腐措施

  氯气间接冷却工艺的第一级钛冷却器在管内通氯气、管外工业用水的工况下，可采用碳钢壳体，上下管板和管材采用钛材。

上下封头可衬钛或衬胶，需定期更换外壳（约8～10年）及上下封头（约5～6年）。

该结构优点是节约钛材。

第二级钛冷却器由于冷冻盐水的水质较好，且氯气温度较低，故采用钢外壳、钛管板、钛管材的半钛冷却器，使用寿命高于第一级的半钛冷却器。

  闭路循环氯水直接冷却工艺的第一级冷却塔又称氯气洗涤塔，采用钢衬胶后用酚醛胶泥衬板二层，亦有用水玻璃胶泥，使用寿命5～10年。

引进装置采用硬PVC塔外玻璃钢增强，塔内填料采有用瓷环，使用寿命15年。

第一级氯水冷却器为管外通工业水冷却，管内走氯水的半钛结构列管冷却器，使用寿命约15年。

引进装置采用板式钛冷却器。

第二级冷却塔和第二级氯水冷却器设备与第一级冷却塔和第一级氯水冷却器完全相同。

  3.2.2氯气干燥系统设备的防腐措施

  氯气干燥系统的设备有除雾器、干燥塔、脱氯槽等。

管式纤维除雾器的PVC管外包扎含氟硅油玻璃棉，可除去氯气夹带的盐雾，除雾效率90%～99%，需定期拆换玻璃棉。

除雾器壳体为碳钢，当氮气冷却除水不合格时会腐蚀壳体，故有的衬胶，也有滚衬聚乙烯的衬里结构。

泡沫干燥塔体和塔内花板的采用硬PVC板制造，可连续使用12年以上。

硬PVC塑料接触浓硫酸的界面仅表面呈灰色，打开断面检查，历经12年仅1～2mm被介质腐蚀渗透。

引进干燥装置都为填料塔流程，有三塔串联和四塔串联两种。

填料塔采用玻璃钢增强硬PVC结构，最后一级采用钢结构，使用寿命可达15年。

有的采用酚醛胶泥（里层）、水玻璃胶泥衬瓷砖。

与四级填料塔干燥工艺配套的浓硫酸冷却系统，采有用哈氏合合金制造的板式冷却器。

脱氯槽是钢结构，衬胶后用酚醛胶泥衬瓷板或石墨板，使用寿命6～8年。

  3.2.3氯气压缩输送设备的防腐措施

  国内于1979年逐步采用透平压缩机输送干燥氯气、具有明显的经济效益，避免了硫酸的环境污染与腐蚀问题。

  透平压缩机在压缩过程中氯气温度较高，具有四级叶轮的机械精度较高，对氯所含水及其它杂质的要求亦相应提高，一般要求氯气含水在0.01%以下，还要求有高效除沫等装置。

国内的透乎压缩机都发生了使用的1～3年后的氯气冷却器的腐蚀问题，直接影响透平压缩机的正常运转，导致停车或压缩机腐蚀，危害十分严重。

采用专用于换热器的一种环氧氨基涂料，具有耐高温、抗渗性好，涂膜坚韧、与碳钢粘结力好等优点。

已有报道，其使用寿命可达8年，并被广泛采用，使用情况良好。

  4.碱液蒸发和固体烧碱的腐蚀与防护

  4.1碱液蒸发和固体烧碱的腐蚀

  4.1.1碱液蒸发系统设备的腐蚀

  隔膜烧碱蒸发的主要设备是蒸发器，用于自然循环的结构多为标准式、悬框式，少数有外沸式的列文蒸发器。

  在蒸发器的各个部件中，损坏较多的是加热室。

采用碳钢或不锈钢制作的加热室，因腐蚀损坏的情况大致分为如下几种：

换热管大多均匀减薄如刀片。

这是由于蒸发浓缩过程中，始终存在NaCl、Na2SO4、Na2CO3等盐类结晶的冲刷磨蚀，加上NaOH腐蚀及上述盐类的悬浮液腐蚀，换热管与管板的焊接区（胀管区）及管板附近管段出现裂纹或穿孔而发生泄漏，其主要原因是应力腐蚀开裂。

碱液的浓度与温度对材料的应力腐蚀影响很大。

换热管与管板间的焊缝存在气孔、砂眼、未焊透等缺陷而发生泄漏。

  4.1.2固体烧碱生产系统的腐蚀特点

  烧碱随着浓度的提高，沸点亦升高。

不锈钢和碳钢一样不耐熔融烧碱的腐蚀，容易发生“碱脆”现象。

在400℃以上的浓碱中，不锈钢还会发生晶间腐蚀。

  镍的突出性能是耐碱，在熔融烧碱中很耐蚀，因此是膜式蒸发工艺固碱生产的首选材料。

但是，镍在含氯酸盐的烧碱中并非耐蚀，其耐蚀性随氯酸盐含量的增加而降低，这在镍材的应用中必须引起注意。

  一种高纯高铬铁素体不锈钢（Cr26Mo）比镍的耐碱性好，但导热系数只有纯镍的1/3。

以其制作换热装置时，应注意增加它的传热面积。

  鉴于成本，目前仍然使用铸铁作为固碱生产主要设备的材料，主要用在间歇法锅式蒸煮工艺中的熬碱锅上。

铸铁制成的熬碱锅的损坏，主要是由于铸铁经常遭受不均匀的周期性加热和冷却，从而产生了很大的热应力。

这种应力和高温浓碱的协同作用，产生“碱脆”。

损坏多由锅底向锅壁呈放射状延伸，裂纹的末端出现很多纵横交错的小裂纹，并腐蚀在一簇簇的坑穴、麻点、出现局部裂缝。

锅底的腐蚀比锅壁严重、直接受火部位与相邻两侧比其他部位严重.

  4.2碱液蒸发和固体烧碱的防腐措施