フルオロスルホン酸環境における材料選定
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硫酸70％、フッ化水素酸2％の混合液、約160度で、どの金属材質が適しているか
どんな機器？パイプライン？ポンプ？熱交換器？リアクター？それとも他の何か？はっきり言わなければ、他の人は議論を進めることができない。
この投稿は最後にcfleonによって2020-5-29 08:38に編集されました。数日前に上海在住のユーザーからの質問に返信しましたが、その場合の腐食状況もこれと似ており、高温の硫酸が原因でした。 この使用条件では、チタン・ニッケル系合金やスーパーステンレス鋼はすべて不適です。より上位の材料としてジルコニウム、ZR702を検討してください。 （もちろん、ZR702は70％の高温硫酸と160度という組み合わせでも依然としてリスクがあります。データによると、70％の場合は150度まで、または60％の場合は160度まで使用可能です）。フッ化水素酸に関しては、この温度と濃度ではジルコニウムが利用可能である。 お金に困らなければ、Taタン。 一組の掛け片を作ることをお勧めします。結局のところ、Zrが使えれば、少しは銀を節約できるからね。 図表は前の投稿にありましたが、今のところ見つかりません。 アスミ合金、お役に立てば幸いです。
ありがとうございます…掛け片実験を行う予定です
熱交換器、以前は黒鉛製の熱交換器があり腐食の問題があった
70％の硫酸と2％のフッ化水素酸の混合液、約160度の環境下では、金属素材を使う必要がある場合は金、白金、タンタルしか選択肢がありません。しかし、これらの素材は決して安価なものではなく、非常に高価で、一般的な企業では手が出ないほどです。 元々お使いだった黒鉛熱交換器はどのモデルでしたか？どのような樹脂で含浸されているのですか？使用寿命はどのくらいですか？あらゆる面をしっかり管理できれば、長期間使用できるはずです。
私たちのZS1032を使えば簡単に対応できます
この環境は非常に過酷だと言えます。補足すると、上のコメントを見ると多くの主張が間違っており、例えばチタン、ジルコニウム、タンタルなどはHFが含まれているため使用できないのです；一方、貴金属である銀にとっては、この硫酸の濃度と温度範囲は高すぎて適していない。 装置の種類は別として、耐腐食性だけを考慮した場合、信頼できる金属素材としては以下のものが挙げられます：1. イリジウム、ルテニウム、金、プラチナ：これら4つの材料はこのような使用環境下で優れた耐腐食性を持っていますが、現実問題として、これらは非常に高価です。さらにイリジウムやルテニウムは非常にもろく、加工が困難です。実験室での使用や特別な目的でない限り、経営者は激怒するでしょう。 2. 中濃度の高温硫酸＋HFに同時に耐えられ、品質が良く価格も手頃な材料は、ニッケル系耐食合金の中から探すしかないかもしれない。HFの製造工程では、フッ化カルシウム粉末と濃硫酸を150℃で反応させてCa(HSO4.F)HFを生成する過程で腐食が最も激しくなるため、ハステロイC-276で作られた予備反応器内で行われます。HFはある程度、濃硫酸によるハステロイC-276の腐食を抑制しますが、こちらの環境下の硫酸は明らかにそれほど濃くないため、HFの抑制効果は限定的です。また、濃度70％、温度170℃の硫酸はすでに沸点に達しており、この条件は中程度の濃度の硫酸に対する耐食性が最も高いニッケル系合金であるハステロイB3の適用上限に達している；また、HFの濃縮も考慮する必要があるかもしれません。局所的な濃度は2％を超えることがあります。しかし、HFの腐食メカニズムにおいては、濃度や温度が高くても必ずしも腐食速度が上昇するわけではないため、酸素／酸化剤を厳格に制御する状況下では、まずハステロイB3を用いてテストすることを推奨します。 3. また、高純度炭化ケイ素材料についても触れたいと思います。この材料は海外ではかなり良く利用されており、数年前には国内でもこの材料を使用した熱交換器の事例があります（加工性や脆さといった課題はあるものの）。この材料の特徴は、あらゆる濃度の硫酸に対しても優れた耐食性を持ち、さらにHFにも耐えられる数少ないセラミック材料である点です。（国内のあるケイ酸塩研究所のデータによると、140℃の加圧フッ化水素酸（濃度は不明）中に7日間置いても、目視できる腐食は見られなかった）。したがって、耐腐食性と入手容易性を総合すると、この材料も適用可能かもしれない。 もちろん、世界を腐食させる不思議な仕組みというのが「バタフライ効果」です。実際の使用環境においては、わずかな変化が材料の腐食度に大きな違いをもたらすことがあります。したがって、上記の内容はあくまで参考程度であり、投稿者は自身の実際の状況を踏まえ、上記の意見を参考にしてさらなる実験を行うことをお勧めします。
これはどのような素材でしょうか？詳しく教えていただけますか：handshake
ありがとうございます。とても専門的ですね。私たちもシリコンカーバイドという材料を使って試してみるつもりですが、このような高い温度では密封が問題になります
シリコンカーバイドのシールは確かに問題ですが、当社の黒鉛製装置は硫酸濃度90％未満なら使用可能で、HFなども問題ありません。もし御社の製品の酸化力がそれほど強くない場合、当社の装置は非常に良い選択肢です。施晓宇までご連絡ください。電話番号：15988117787