Конструкционные материалы для аппаратуры
Правильный выбор материалов для изготовления аппаратуры сернокислотного цеха в значительной степени определяет стоимость производства серной кислоты.
В производстве серной кислоты на различных стадиях процесса применяется кислота с концентрацией H2SO4 от 0 до 104,5%, а коррозионные свойства серной кислоты зависят от ее концентрации, примесей, скорости движения кислоты, ее температуры и т. д.
Для изготовления аппаратуры сернокислотных цехов применяют металлы и их сплавы, неорганические и органические материалы.
Металлы и их сплавы. Коррозионная стойкость металлов определяется по десятибалльной шкале (ГОСТ 5272—50) в зависимости от скорости коррозии:
|
Скорость кор - Балл Розии, мм/год |
Класс стойкости и его характеристика
I. Совершенно стойкие. . II. Весьма стойкие
0,001 1 0,001—0,005 2 0,005—0,01 3
Для изготовления аппаратуры сернокислотных цехов применяют сталь, чугун, свинец, а также сплавы: ферро - силид, нержавеющие стали с добавками хрома, никеля, молибдена, титана.
Из стали изготовляют олеумные абсорберы, сборники и холодильники. К башенной кислоте сталь достаточно устойчива из-за образующейся на ее поверхности защитной пленки, создаваемой при воздействии на сталь серной кислоты, содержащей окислы азота. Поэтому в производстве серной кислоты башенным способом сталь широко применяют для изготовления продукционных и абсорбционных башен, холодильников, газоходов и пр. В других кислотах сталь значительно менее устойчива.
Чугун более устойчив в среде серной кислоты, чем сталь, его применение требует меньших капитальных вложений. Благодаря этому его широко применяют для изготовления холодильников, кранов, задвижек, вентилей, отдельных деталей аппаратов. При длительном пребывании в среде олеума чугун растрескивается, поэтому как материал для аппаратуры при получении олеума его не используют.
Свинец применяют при производстве кислот низкой концентрации.
В настоящее время в производстве серной кислоты широко используются нержавеющие стали, содержащие хром, никель, молибден и титан.
В табл. 3 приведены сведения о коррозионной стойкости некоторых металлов и сплавов. Буквами обычно обозначают компоненты, цифрами — их содержание в процентах. Например, сплав ЭИ 432 (п. "9 табл. 3) содержит хром, 17% никеля, 13% молибдена и 3% титана.
Ферросилид (сплав железа, кремния, марганца, содержащий до 1,3% углерода) устойчив в серной кислоте различных концентраций, но в олеуме он ведет себя как серый чугун, особенно при повышенных температурах.
Для изготовления сварных конструкций ответственной аппаратуры употребляют сталь ЭИ 943. Стали ЭИ 448
|
Т а С.'! и Ц а 3. Коррозионная стойкость некоторых сплавов в серной кислоте
|
Н ЭИ 432 и 10Х17Н13М2Т применяют для изготовления труб оросительных холодильников, коммуникаций, деталей насосов, турбонагнетателей, сушильных башен и мо - ногидратных абсорберов.
В среде промывной серной кислоты, содержащей растворенный сернистый ангидрид, а также при повышенной температуре наиболее стоек сплав «Хастеллой» (содержит хром, молидбен, марганец, никель, иногда — вольфрам и кремний).
Для изготовления аппаратов печного отделения и контактного узла применяют жаростойкую сталь 12Х18Н10Т.
