净化工段的稀酸对金属的腐蚀主要是水合氢离子的作用,但氟、氯离子与之形成的混酸腐蚀,其损害要更为严重。特别是氟离子不仅对金属,而且对某些非金属材料也有很强的腐蚀性,如陶瓷、橡胶等。所以,在选择接触介质的过流部件材料时,要求材料能同时耐多种介质的腐蚀。目前常用的金属材料有:K合金、L904合金、RS-2合金、S801合金等。非金属材料有:高铝陶瓷、氟塑料、工程塑料、橡胶衬里、玻璃纤维增强聚丙稀等。国内的硫酸 生产厂大多采用塑料泵或陶瓷泵。其耐腐蚀等级见表2-66。
表2-66稀酸循环泵常用材料的耐腐蚀等级
材 料 | 稀硫酸浓度,% | 温 度,℃ | |||
25 | 50 | 80 | 100 | ||
碳钢和铸铁 高硅铸铁 1Cr18Ni9Ti 铅及铅合金 18Nil2M03Ti 聚乙烯 聚丙烯 聚偏氟乙烯 聚四氟乙烯 |
<65 10~30 5~60 10~30 <50 0,-50 <30 0~50 0~100 |
× ☆ × √ √ √ √ √ √ |
× ☆ × O √ √ √ √ √ |
√ × √ √ √ √ √ |
√ × √ √ √ |
金属: ☆-优良,腐蚀率<0.05mm/a; √-良好,腐蚀率<0.05~0.5mm/a;0-可用,腐蚀率<0.5~1.5mm/a; ×-不可用,腐蚀率>1.5mm/a
非金属:√一良好,腐蚀轻或无; 0一可用,但有明显腐蚀;× 不可用,变形、失强严重或破坏
(2)温度、流速对循环泵腐蚀的影响
铅在20%H2S04中,温度20℃、流速0.49m/s时的腐蚀速率为0.05mm/a。当流速为1.5m/s时,腐蚀速率剧增为0.26mm/a。所以,在设计或选用泵时应予综合考虑这些因素。
(3)介质对循环泵叶轮磨损的影响
原料气中除含有杂质气体外,还带有部分固体颗粒,特别是当净化工段前的除尘器工作不稳定时,会带入大量的粗颗粒固体。这对泵类设备,特别是泵叶轮会造成一定的磨损。所以,叶轮设计和选材或泵的选型中,应考虑介质磨损对泵使用寿命和轴封效果的影响。
(4)轴封
稀酸循环泵的轴封要求高。一般可选用动力密封(副叶轮+停车密封)或机械密封。在选择密封型式、结构、材料应充分考虑稀酸的腐蚀性、磨蚀性和成分等。
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