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緩蝕劑類化學試劑生產對不銹鋼設備的腐蝕

2011-09-30 01:37肖克強周紅艷
當代化工 2011年1期
關鍵詞:硫脲反應釜結晶

肖克強,周紅艷

(汕頭西隴化工股份有限公司,廣東 汕頭 515064 )

緩蝕劑類化學試劑生產對不銹鋼設備的腐蝕

肖克強,周紅艷

(汕頭西隴化工股份有限公司,廣東 汕頭 515064 )

通過緩蝕劑類化學試劑生產對不銹鋼設備的腐蝕及腐蝕對產品質量的影響分析,指出了設備腐蝕的原因,并在腐蝕機理的論述中,提出了硫脲異構體硫氰酸銨對設備的腐蝕機理及烏洛托品的水分解產物甲酸對設備的腐蝕機理;闡述了腐蝕產物對產品的質量帶來的影響,提出了改善措施,并在生產設備、工藝、原料上進行了改進。

緩蝕劑類化學試劑;不銹鋼;腐蝕;腐蝕機理;異構化反應;歧化反應;鈍化膜

緩蝕劑是以適當的濃度和形式存在于介質中時,可以防止或減緩材料腐蝕的化學物質或復合物[1]。硫脲、烏洛托品、重鉻酸鉀、磷酸二氫鉀等化學試劑除作為一般分析檢測試劑外,還大量用于印制板線路的蝕刻,金屬材料電鍍及拋光過程中氧化膜去除的緩蝕劑。其中硫脲、烏洛托品是吸附模型緩蝕劑,他們具有極性基團(硫醇、環狀亞胺),可被金屬表面電荷吸附,在整個陽極或陰極區域形成一層單分子膜,改變了金屬表面性質,增加了電極的極化使去極化劑難以到達金屬表面,從而阻止或抑制了陽極或陰極的電化學反應,減緩了金屬的腐蝕;重鉻酸鉀是氧化模型陽極緩蝕劑,它被陽極反應產生的Fe2+還原為Cr3+在陽極形成了Cr(OH)3和Fe(OH)3,脫水后形成Cr2O3和Fe2O3混合物在陽極構成保護膜,這樣就抑制了金屬向水中的溶解,陽極反應被抑制和鈍化;磷酸二氫鉀是沉淀型陽極緩蝕劑,它在溶液中有溶解氧的情況下,可以和 Fe3+反應生成一種不溶性的γ- Fe2O3和FePO4?2H2O混合膜,抑制了陽極反應。在生產和提純上述可用于緩蝕劑的化學試劑的過程中,我們也希望其對不銹鋼反應釜具有緩蝕作用以減少對設備的腐蝕 ,但由于生產的溫度和提純液濃度及具體操作形式等相關條件,偏離緩蝕工藝的要求(化學試劑的生產溫度一般為70 ℃以上、濃度30%以上,遠高于其作為緩蝕劑使用的溫度和濃度)往往造成不銹鋼設備的腐蝕,同時腐蝕的產物也嚴重影響試劑產品的質量,造成產品的外觀或水不溶物難以達到試劑標準要求。以下就緩蝕劑類化學試劑生產對不銹鋼設備的腐蝕機理及腐蝕對產品質量的影響進行分析。

1 硫脲生產對不銹鋼設備的腐蝕分析

1.1 硫脲生產對18-8型不銹鋼設備的腐蝕

重結晶生產化學試劑硫脲的方法:將工業合格品硫脲加入到80~85 ℃純水中至溶液飽和,在此溫度下加活性炭,溶液保溫靜沉過濾,濾液冷卻結晶。將結晶離心甩干,其母液過濾后濾液再濃縮,濃縮液冷卻結晶,每次的結晶合并,干燥后既得成品[2]。有人士按上述工藝,在 1Cr18Ni9Ti(UNS:S32160)不銹鋼反應釜中生產試劑硫脲,造成反應釜焊縫等其它腐蝕,腐蝕原因分析如下:

反應釜底大封頭在焊接過程中,焊縫晶界附近區產生的碳化鉻(Cr23C6)在晶界形成沉淀,使晶界附近區發生貧鉻處于敏化狀態(熱處理時又未將其完全重新固溶于奧氏體中),焊縫晶界附近區發生貧鉻降低了焊縫耐腐蝕性,導致在釜底焊縫等敏化部位發生了腐蝕 。此種腐蝕的電化學腐蝕原理是晶界附近區作為陽極和晶粒(陰極)之間構成腐蝕電池[3]。這種腐蝕表象是陽極鐵的溶解使焊縫周邊出現了微細的裂紋而產生刀線腐蝕。

貧鉻區的陽極面積小,焊縫周邊晶粒是陰極面積大,加速了貧鉻區的腐蝕程度;陰極反應產生的H吸附可能會深入被腐蝕的晶界,進入焊縫內部的缺陷深處誘發和促進裂紋的產生;酸溶解反應發生在不銹鋼內壁受損的無鈍化膜的敏化區,反應(2)[和陰極反應(6)]產生的 H2↑又阻礙了硫脲形成穩定的吸附鈍化膜,加速了敏化區的腐蝕;在生產過程中硫脲溶液中含有少量的溶解氧,可能會與硫脲水解產生的硫化氫發生氧化反應(8),其生成的硫酸也促進了電化學腐蝕,同時母液濃縮時釜壁產生的熱應力也加速了這種腐蝕的發生。

文獻報道不同濃度硫脲對不銹鋼中的鐵既有加速腐蝕作用又有抑制作用,它既可抑制陰級反應,又可抑制陽極反應,當硫脲濃度低于 0.05 mmol/L時硫脲對鐵的陽極溶解構成促進作用,而對陰極吸氫有抑制作用;當濃度≥0.05 mmol/L隨著濃度增加對陰陽極均表現為抑制作用;當濃度﹥4 mmol/L(0.35 g/L),對陰極的抑制達到極限,而對陽極又表現為促進作用,生產中硫脲溶液濃度在350 g/L以上遠遠大于4 mmol/L (0.35 g/L),故主要起到加速陽極腐蝕的作用,這種加速陽極腐蝕的主要原因是:硫脲溶液加熱時(特別是母液)水解產生的硫化氫所致[1],E.Jackson認為硫化氫以分子狀態被吸附后形成的活化點加速了陽極的溶解速度[4]。硫脲在中性水溶液長時間加熱將產生水解,例如pH=6.96的6%的硫脲溶液85 ℃ 恒溫6 h,分解率為0.16%[5]。

在分析腐蝕介質硫脲對 18-8不銹鋼腐蝕機理時,不應忽視硫脲的異構體硫氰酸銨對不銹鋼的腐蝕,硫氰酸銨對不銹鋼中鐵的腐蝕本質可能是氧化反應(11)、(12)。

硫脲生產對不銹鋼設備腐蝕可能發生的化學反應和電化學反應如下:

水解反應(中性溶液)[5]

酸溶解反應(敏化區鐵的反應)

離解反應 (水解產物)

陽極反應(電化學腐蝕機理)

陽去極化反應

陰極反應(電化學腐蝕機理)[3]

氧化水解反應(腐蝕產物)

離解反應

絡合反應(腐蝕產物)[6]

氧化反應(異構體腐蝕產物)[7]

1.2 硫脲生產中設備的腐蝕對產品質量的影響

使用1Cr18Ni9Ti不銹鋼反應釜生產硫脲,硫脲結晶上方的溶液帶有淺棕黃色,硫脲母液的色澤更重呈淺棕紅色,這就導致結晶產品外觀帶有“紅頭”,并且鐵也常常大于分析純指標。產生結晶外觀不合格的主要原因是:反應(7)、(10)、(12) 產生的Fe(OH)3(棕紅色)、[Fe(CNS)n]3-n(血紅色)、Fe4[Fe(CN)6]3?X H2O(普魯士藍),即使是微量的也足以使溶液著色,進而影響硫脲結晶的外觀。溶液中的 CNS-1主要是工業原料引入的。工業合格品硫脲一般是用氰氨化鈣和硫化氫合成的,其干燥使用的設備是旋轉干燥筒,干燥熱風進口溫度135 ℃[8],在此溫度下可能會發生硫脲與硫氰酸銨的異構化反應,使工業合格品硫脲中一般含有 0.05%~0.1%硫氰酸鹽(以CNS-1計)[9-10]。

硫脲異構化反應

1.3 改進措施

在原料上,選用工業優等品硫脲用于重結晶法生產試劑硫脲,以減少原料中 CNS-1的含量,減少(10)、(11)、(12)反應的發生而帶來對硫脲結晶外觀的影響。

在工藝上,采取減壓濃縮法以降低母液濃縮溫度,降低了濃縮溫度可減少(1)、(7)反應程度,進而抑制 Fe(OH)3和 H2S的產生,達到提高產品質量和減少腐蝕的目的。

在設備上,選用搪瓷反應釜代替不銹鋼反應釜,以杜絕由于不銹鋼反應釜的腐蝕給產品帶來的鐵污染。但需要指出的是,即使用搪瓷反應釜生產試劑硫脲,濃縮溫度亦不能超過 85 ℃,否則生產過程中濃縮液一旦受到微量鐵的污染,將有反應(7)、(12)的發生使濃縮液著色,影響產品的外觀。

2 烏洛托品生產對不銹鋼設備的腐蝕

2.1 烏洛托品生產對18-8型不銹鋼設備的腐蝕

重結晶生產化學試劑烏洛托品的方法:將符合GB/T9015-1998標準的工業級烏洛托品,溶于盛有85 ℃以上純水的0Cr18Ni9(AISI:304 )不銹鋼反應釜中,加活性炭保溫、靜沉、過濾,濾液濃縮至部分結晶,將結晶和料液一起冷卻至室溫后,離心甩干,結晶干燥后既得成品。在生產過程中同樣也是在反應釜底焊縫區域發生腐蝕,并且反應釜濃縮液水線以下部位的釜底出現了點蝕。腐蝕原應分析如下:

含碳量較高的304不銹鋼(含碳量約為0.08%)而且不含鈦,在釜底等部焊接時易形成固溶區和敏化區,導致焊縫晶界附近區域發生貧鉻而產生晶間腐蝕,這是腐蝕的內因。烏洛托品母液在濃縮過程中可能會發生水解,水解產物甲醛的歧化反應產生微量的甲酸。當母液濃縮溫度大于 70 ℃時,微量的甲酸都會對不銹鋼造成較大的腐蝕[11],故甲酸將對焊縫晶界附近的敏化區(貧鉻區)的晶間腐蝕起到促進作用。 反應(16)[和陰極反應(6)]產生的H2↑同樣阻礙了烏洛托品形成穩定的吸附鈍化膜,加速了敏化區的腐蝕。

304不銹鋼反應釜底部在機加工過程中已存在的缺陷,和溶液內存在能破壞鈍化膜的活性離子(如 Cl-1、Br-1),使缺陷部位的鈍化膜局部易受到破壞,微小的膜破口處的金屬成為陽極,其電流高度集中,破口周圍廣大面積的膜成為陰極,因此腐蝕迅速向內發展形成蝕孔[3]。工業級烏洛托品一般含有0.01%~0.015%的Cl-1,是造成不銹鋼反應釜點蝕的外在原因。反應(18)對這種腐蝕起到加速和自催化作用。

烏洛托品生產對不銹鋼設備腐蝕可能發生的化學反應(陽、陰極反應同反應(4)、(6),略)如下:水解反應(溶液pH=8~9)

歧化反應(水解產物)

酸溶解反應(敏化區鐵的反應)

陽去極化反應(腐蝕產物)

水解反應(腐蝕產物)

氧化反應(腐蝕產物)

2.2 烏洛托品生產中設備腐蝕對產品質量的影響

使用304不銹鋼反應釜生產烏洛托品,濃縮液為淺黃色,母液的色澤隨著套溶原料次數的增加呈棕紅色,它同樣也會導致結晶產品外觀帶有“紅頭”,并且鐵也常常大于分析純指標。產生結晶外觀不合格的主要原因是:反應(19)產生的Fe(OH)3(棕紅色)所致。

2.3 改進措施

304不銹鋼耐晶間腐蝕的性能要好于 S32160,但在一定腐蝕介質條件下仍易發生晶間腐蝕。減少不銹鋼中的含碳量可以防止晶間腐蝕的發生。鋼中的含碳量下降后,鉻的析出也將減少。當含碳量<0.02%時即使焊接后焊縫緩慢冷卻,也不會析出Cr23C6,故可選用奧氏體超低碳不銹鋼用于反應釜的加工[12]。結合不銹鋼抗氯離子點蝕的腐蝕特性可知:304L允許Cl-1MAX值為0.01%,316L允許Cl-1MAX值為0.05%[13],而工業級烏洛托品一般含有0.01%~0.015%的Cl-1,綜合考慮選用316L較為適宜。

要求設備加工廠家,對反應釜焊縫按一定工藝進行熱處理,如將焊縫加熱到1 100 ℃左右,隨即快速冷卻。這樣可將焊接過程中形成的 Cr23C6等相體重新固溶于奧氏體中,得到較均勻的組織,起到降低晶間腐蝕的作用[3]。

設備加工廠家應對不銹鋼反應釜內壁進行拋光,其光潔度應達到▽6以上(即粗糙度Ra=1.25~2.5 μm)標準,以減少釜內壁鋼板由于冷、熱扎及卷筒等機加工而產生的缺陷。同時對于非連續生產的濃縮釜,出料時禁止使用不銹鋼鏟鏟釜壁上的結晶“鍋巴”,以杜絕操作不當對釜內壁產生的損傷。濃縮釜內壁的拋光和禁止“鏟壁”將減少點蝕和其它局部腐蝕的發生。在這里需要指出的是機械拋光會產生表面硬化層及磨料夾雜,降低不銹鋼的耐蝕性,而電化學拋光產生鈍化表面,增加不銹鋼的耐腐蝕性[14],故建議設備加工廠家對反應釜內壁的拋光采用電化學拋光。

針對反應(14)我們研制出 抑制(CH2)6N4分解的專用試劑XL-WYJ,它的應用對減少了(CH2)6N4的分解,降低了(CH2)6N4對不銹鋼反應釜的腐蝕,使產品的一次合格率提高了25%。

3 重鉻酸鉀生產對不銹鋼設備的腐蝕

3.1 重鉻酸鉀生產對18-8型不銹鋼設備的腐蝕

合成法生產化學試劑重鉻酸鉀的方法:將符合GB/1610-2008標準的工業級鉻酐,在攪拌下溶于盛有純水的321不銹鋼反應釜中,同時開啟冷卻水降溫。保持T≤80 ℃ 將氫氧化鉀溶液連續加入不銹鋼反應釜中,合成至pH=3.0~4.0,在T≤80 ℃保溫、靜沉、過濾,濾液冷卻結晶,結晶離心干燥后即得成品。在生產過程中同樣也是在反應釜底焊縫區域發生腐蝕,并且反應釜濃縮液水線以下部位的釜底出現了點蝕和均勻腐蝕,腐蝕的程度較硫脲、烏洛托品生產嚴重。腐蝕原因分析如下。

過量的鉻酐溶于水生成鉻酸和重鉻酸(三鉻酸等),在水溶液中鉻酸是中強酸Ka1=4.1[15]反應(20)、(21)對不銹鋼反應釜焊縫晶界附近的敏化區(貧鉻區)的晶間腐蝕和水線以下的均勻腐蝕起到促進作用。25 ℃下0.10 mol/L鉻酸酐溶液的pH=1.09,1.00 mol/L鉻酸酐溶液的pH=0.10[16]。在一定濃度范圍內,當鉻酐的濃度增高時溶液的pH也隨著降低[17],實際生產過程中鉻酐的濃度要高于1.00 mol/L,故在生產中鉻酸溶液的酸度是較高的。在溶液酸性較強的體系中,鉻酐溶解過程中腐蝕產物Fe3+、Cr3+向右發生反應(28)、(29)的趨勢很小,加之鉻酐溶解溫度較高、攪拌的作用及反應(6)、(22)產生 H2↑的剝離作用,導致在受到腐蝕的不銹鋼反應釜敏化區域,不能及時形成穩定的γ- Fe2O3和Cr2O3組成的氧化膜,使鉻酐失去了對不銹鋼的鈍化和緩蝕作用,隨著合成反應的進行反應液pH值的上升鈍化作用會逐步加強。

工業鉻酐中一般含有 Cl-10.06%以上,SO2-40.05~0.20%。它們對不銹鋼反應釜液水線以下部位的點蝕起到促進作用。

重鉻酸鉀生產對不銹鋼設備腐蝕可能發生的化學反應(陽、陰極反應同反應(4)、(6),略)如下:

鉻酸濃度在0.01 mol/L(1 g/L)時

鉻酸濃度在0.1 mol/L(10 g/L)時

酸溶解反應(敏化區鐵的反應)

離解反應

平衡反應

氧化反應(腐蝕產物)

溶度積反應

3.2 重鉻酸鉀生產中設備腐蝕對產品質量的影響

按 3.1節工藝生產試劑重鉻酸鉀,按GB/T642-1999試劑標準檢驗產品的水不溶物時,水浴保溫1 h后,在容器底部出現墨綠色(或棕綠色)沉淀物,沉淀物主要為Cr2O3(或Cr(OH)3),使產品達不到試劑AR級標準。除其它因素外產生這種現象的主要原因是反應(26)、(27)產生的 Cr3+,在合成反應終點溶液 pH=3.0~4.0的條件下,Cr3+不能形成定量氫氧化物沉淀(Cr3+初始濃度為0.01 mol/L時開始沉淀的 pH=4.9;Cr3+沉淀完全時的pH=6.8[18]),導致 Cr3+穿濾使濾液中殘有一定量的Cr3+,濾液在攪拌冷卻結晶過程中,Cr3+又以鹽或堿式鹽的的形式[如:Cr2(Cr2O7)3]包裹于重鉻酸鉀中一并形成結晶,結晶在后續的干燥過程中或水不溶物測試保溫中,由于溫度較高使 Cr3+發生水解產生了Cr(OH)3、Cr2O3。原料鉻酐中含有的Cr3+有時也會導致產品水不溶物檢測不合格。

3.3 改進措施

在設備上,為徹底杜絕鉻酐溶液對不銹鋼的腐蝕,將合成釜改為搪瓷釜。并建議冷卻結晶釜選用304L不銹鋼加工制作,母液濃縮釜選用316L不銹鋼加工制作。

在工藝上,合成時采用反加法(此時應使用不銹鋼釜合成)即鉻酐溶液向氫氧化鉀溶液中加,待合成液pH=5~7時,加適量純水沖稀合成液,靜沉保溫將Cr3+、Fe3+、以氫氧化物形式沉淀出來,過濾去除,并用AR級鉻酐配制的溶液繼續加入到濾液中,合成至反應終點。這樣可消除由于 Cr(OH)3、Cr2O3的產生,導致產品水不溶物檢測不合格的現象。

4 磷酸二氫鉀對不銹鋼設備的腐蝕

4.1 磷酸二氫鉀生產對18-8型不銹鋼設備的腐蝕

合成法生產化學試劑磷酸二氫鉀的方法:將350 L磷酸(d=1.7 g/cm3、AR)加入盛有1 000 L純水的不銹鋼合成釜中,然后加入氫氧化鉀溶液合成至剛果紅試紙呈紫色為止,將溶液加熱1 h,保溫、靜沉、過濾,將濾液加入到304不銹鋼濃縮釜蒸發到d=1.32 g/cm3或部分結晶,離心即得成品[19]。母甩液調整pH后,過濾進入蒸發工序。在生產過程中不銹鋼濃縮釜原有的鈍化膜已消失,濃縮釜內壁和新鍋一樣,鍋壁部分區域由于攪拌結晶的沖刷已略不光滑,還有少量被腐蝕的小坑,鍋底嚴重些(可能有些小坑是生產磷酸二氫鉀以前腐蝕的),但腐蝕的特征以普遍均勻腐蝕為主。點蝕的機理基本同前所述。以下就普遍發生的均勻腐蝕機理加以探討性論述:

合成好的磷酸二氫鉀溶液中存在著游離的磷酸,濃縮液初始的pH=3.0~4.0之間,隨著濃縮的進行溶液的pH略有下降,濃縮液溫度≥110 ℃。濃縮前 304不銹鋼濃縮釜的鈍化膜可能是 Cr2O3和Fe2O3網狀膜,由于存在的缺陷和破損(如釜底攪拌結晶的沖刷部位,和原有的點蝕部位),在含有游離磷酸、pH=3.0~4.0、T≥110 ℃的磷酸二氫鉀溶液濃縮時,原有鈍化膜的缺陷和破損處作為陽極,完好處作為陰極發生了電化學腐蝕,陰極反應產生的H吸附可能逐步將原有鈍化膜中的Fe2O3還原產生可溶性的物質,使其從復合膜中溶出導致金屬基體暴露,但H吸附與Cr2O3不發生作用,這樣就使陽極區周邊較大面積的陰極區鈍化膜,出現了發散式的腐蝕網孔,增加了陽極部位的數目,這些網孔作為新的微陽極中心,與周邊未受到腐蝕的膜(微陰極)構成許多微電池,這種發散連鎖式的腐蝕反應,最終使濃縮釜原有的鈍化膜消失。在這里陰極反應產生的 H2↑ 對原有鈍化膜起著機械剝落和脫離的作用。另外在含有游離磷酸的磷酸二氫鉀濃縮液體系中,濃縮液在高溫和攪拌的同時作用下,也使濃縮釜腐蝕區不易形成新的γ- Fe2O3和FePO4?2H2O穩定的混合鈍化膜[20](酸效應可能是不能形成新膜的主要原因),即受到腐蝕的舊鈍化膜不能及時得到修復而產生新的鈍化膜,這樣無鈍化膜保護的Fe-Cr-Ni不銹鋼基體,在酸性濃縮液中將繼續發生微電池反應,結果造成濃縮釜內壁發生了普遍的均勻腐蝕。

濃縮液中特別是母甩液中富集的雜質 SO42-、Cl-1和濃縮液主體H2PO4-1等陰離子,將使腐蝕的陽極區發生陽去極化反應,溶液中的 H+和微量的溶解O2將發生氫去極化和氧去極化反應,去極化反應的存在加速了濃縮釜普遍的均勻腐蝕程度[3]。

在含有游離磷酸的磷酸二氫鉀濃縮液體系中,濃縮釜腐蝕區不易形成新的γ- Fe2O3和 FePO4?2H2O穩定的混合鈍化膜,此論點亦可從磷酸鹽法鋼鐵構件鈍化工藝條件中加以佐證。磷酸鹽法鋼鐵構件鈍化工藝一般是:鈍化液在 T=70~90 ℃的堿性條件下實施鈍化的過程,即采用的是酸性微蝕和堿性鈍化工藝。例如:含0.15%磷酸和0.2%三聚磷酸鈉的鈍化液,漂洗鋼件1 h(酸性腐蝕),加氨水調pH=9.5~10,再升溫至75 ℃鈍化(堿性)1 h[21]。磷酸二氫鉀生產對不銹鋼設備腐蝕可能發生的化學反應(陽、陰極反應同反應(4)、(6),略)如下:

陰極上的還原反應:

陽去極化反應:

氧化反應:

4.2 磷酸二氫鉀生產中設備腐蝕對產品質量的影響

在生產中母甩液經調整pH后,過濾濃縮得到的產品,往往外觀偏綠,有時濃縮鍋底(攪拌不到的部位)結晶產生的“鍋巴”近釜底面是綠色的,腐蝕造成的影響主要是產品的外觀達不到試劑級標準。經分析不合格磷酸二氫鉀的外觀可能是受到腐蝕產物KFe PO4、KNi PO4,或痕量的Fe PO4、Ni3(PO4)2、Fe(OH)3、等的影響,這些腐蝕產物雖然其中有的溶度積很小,如KspFePO4=1.3×10-22、Ksp Ni3(PO4)2=5×10-31、KspFe(OH)3=4×10-38,但濃縮體系中酸效和鹽效應及溫度使其溶解度增大,呈溶解狀態。這些可溶的鐵、鎳污染物在濃縮時,吸附或混雜于蒸出的結晶中,使母甩液濃縮出的產品外觀發綠。實踐證明外觀發綠的不合格磷酸二氫鉀,用化學去雜和活性炭脫色的方法返工作用不大,往往是重結晶的次數決定返工產品的合格率。

4.3 改進措施

一般來講難揮發性酸對不銹鋼的腐蝕隨溫度的上升而加劇,故在工藝上將常壓攪拌濃縮改為真空攪拌濃縮,可降低非氧化性酸及鹽(有的鹽高溫易水解產生腐蝕性物質)對設備的腐蝕。另外由于磷酸不易揮發的特性,母甩液套溶原料的次數越多,母液的酸度就會越高pH值則越低,故濃縮前必須及時調整其pH值,否則會加速濃縮釜的腐蝕并引起產品pH值項檢測不合格。

304不銹鋼不含Mo、Ti,對磷酸的抗蝕能力較弱。制作磷酸二氫鉀濃縮釜選304不銹鋼顯然是不妥的。濃縮釜可考慮使用316 Ti不銹鋼加工制作,有條件的企業可考慮使用904L超級奧氏不銹鋼。

904L(00Cr20Ni25Mo4.5Cu,UNS:N08904)是一種含碳量很低的高合金化的奧氏體不銹鋼,在0%~85%濃度范圍內的純磷酸中,其抗腐蝕性能是非常好的。

在濕法工藝生產的工業磷酸中,雜質對抗腐蝕性能有很強的影響。在所有各種磷酸中,904L 不銹鋼抗腐蝕性優于普通的不銹鋼。作者建議:制作磷酸二氫鉀濃縮釜不銹鋼的選擇必須在實際生產介質條件下,由不銹鋼的全浸掛片試驗和半浸掛片試驗來決定。

5 結束語

目前國內化學試劑的生產(特別是無機試劑),具有批量小、品種多、質量要求高等間歇生產特性??紤]到生產的綜合成本和設備的開車率,提高不銹鋼反應釜選材的標準,有利于確保產品的質量。往往由于不銹鋼選材標準低,難以應對多變的產品生產,并使設備受到腐蝕,有的時候即使是微量的腐蝕產物也將導致產品的不合格。另外多次的返工亦將加大生產的質量成本。

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Corrosion Inhibitor Type Chemical Reagents Produces on Corrosion of Stainless Steel Equipment

XIAO Ke-qiang, ZHOU Hong-yan
( Shantou Xilong Chemical Co., Ltd.,Guangdong Shantou 515064, China)

Corrosion of stainless steel equipments in production of corrosion inhibitor type chemical reagents was analyzed as well as effect of corrosion on products quality,reasons resulting in the equipment corrosion were pointed out, corrosion mechanisms of ammonium thiocyanate and formic acid for the equipments were discussed,at last some improvement measures were put forward.

Corrosion inhibitor type chemical reagents;stainless steel;Corrosion;Corrosion mechanism;Isomerization;Disproportionation;Membrane of passivation

TQ 050.9

A

1671-0460(2011)01-0069-05

2010-07-01

肖克強(1963-),男,工程師,河北張家口人,基本有機化工專業,研究方向:從事化學試劑及精細化學品技術工作。E-mail:xiaokeqiang2006@hotmail.com,電話:13502960622。

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