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この投稿は、2015年8月19日09:50に王根荣によって最終的に編集されました。専門家の皆様、蒸留工程の初期段階において、大量の機械蒸気が少量のHClと混ざり合う状況下で、水蒸気がステンレス製の熱交換器を通過する際(液相が存在しないと仮定)、ステンレスにどのような腐食が生じるのでしょうか?
この投稿は最終的に、2015年8月19日09時47分に王根荣によって編集されました。このようなプロセスは通常、再沸器または凝縮器を用います。再沸器とは液状の物質を加熱して蒸発させるもので、凝縮器とは気体状の物質を冷却して液状に戻すものです。あなたが言及しているような液状物質が存在しない状態はほとんどありません。明確な液体の流れはないとしても、膜状の液体が存在する可能性は否定できません。したがって、水、塩化水素、有機溶剤などが存在するプロセスシステムではステンレス製の熱交換器は使用できず、グラファイト製の熱交換器の使用が推奨されます。
少量のHCLでは応力腐食は起きないと思う、使える気がする
使ってみればわかる、腐食が非常にひどい!もしあなたが上司なら、腐食の深刻さを確かめるために1台使ってみてもいいですが、上司でないなら絶対に試してはいけません。そうしないと上司にお尻を叩かれますよ。
オーステナイト系ステンレス鋼を使用する場合、このような条件下では点食が発生し、応力腐食も起こり得ます。 何例か見てきました。
蒸気とは高温を意味し、高温下にはHCl、つまり塩化物イオンが存在するため、ステンレスは非常に容易に腐食してしまいます!!! ステンレス鋼の耐食性は中性塩霧試験によって評価でき、これにより塩化物イオンがステンレス鋼の耐食膜をどれほど破壊するかがわかる。 通常のステンレスは使用しないことをお勧めします。
ハステロイ:Hastelloy C-276。C-276合金は、タングステンを含むニッケル・クロム・モリブデン合金で、シリコンと炭素の含有量が極めて低いです。一般的には万能の耐食合金とされている。この合金は、以下の特性を有している:1)酸化状態および還元状態のいずれにおいても、ほとんどの腐食性媒体に対して優れた耐腐食性を示す。 2)優れた点食、隙間腐食、応力腐食割れに対する耐性を有する。 C276合金は、塩化物を含む有機物の部品や触媒システムなど、化学工業や石油化学分野で広く利用されています。この材料は、高温、不純物を含む悪性な無機酸や有機酸(例えばフオルム酸や酢酸)、海水腐食環境での使用に特に適しています。 その他の適用分野 1)パルプ・製紙業界、例えば蒸解槽や漂白槽 2)FGDシステムにおける洗浄塔、ヒーター、湿気ファンなど 3)酸性ガス環境下で使用される機器や部品 4)酢酸や酸性製品の反応器、硫酸凝縮器、メチレンジアニリン(MDI)、不純リン酸の製造・加工
確実にステンレスを腐食させる。コーティングによる防食が必要
長時間にわたってHCLが存在すると、間違いなくステンレス鋼と化学反応を起こします。この反応のことを応力腐食と呼びます。私としては、常に蒸留水を循環させ続けることをお勧めします。たとえ水蒸気があってもステンレス鋼が腐食することはありません。これによりコストを節約できます。また、ステンレス製の熱交換器に防食コーティングを施すことも、長期にわたって安全に使用するための有効な方法です。技術的な質問があれば、いつでもご相談ください
グラファイト熱交換器についてはあまり知らないのですが、グラファイト熱交換器を使用する場合、温度や圧力などの条件にはどのような要求がありますか?
この投稿は、2015年10月19日07:32に王根荣によって最終的に編集されました。グラファイト製の熱交換器は、あらゆる濃度の塩酸やナトリウムクロライド、またはこれら2種類の溶液が混ざったものでも使用でき、沸騰状態で長期間使用しても腐食することはありません。フッ化水素酸の沸点条件の46%で長期間使用しても腐食しない。HClまたはHFの乾燥ガス、および水分を含むガス環境下での長期使用においても腐食しない。グラファイト熱交換器は、ほとんどの無機酸、ほぼすべての有機酸、および各種塩水溶液による腐食に耐えることができる。 黒鉛熱交換器の使用温度:-35度~200度で、特定の条件下では1800度のガスの冷却・凝縮にも使用できる。使用圧力-0.099MPa~1.2MPa。
学びました、丁寧な回答ありがとうございます。 :lol
これは応力腐食の定義ですか?もう少しプロらしくできないの?
ステンレス製の熱交換器は推奨されません。腐食がかなり深刻になるでしょう。グラファイトブロック式の熱交換器の方が適しています。安価なものには改質グラファイト製のチューブ式もあり、使用条件に応じて選択しましょう。
液相があるかどうかは、この工程条件で水が露点に達するかどうかで判断されます。水が露点に達するとHCL溶液が生成され、その溶液中にはCLが含まれます
CLイオンはステンレス鋼において、軽度な場合は点食を引き起こし、重度の場合は応力腐食割れを引き起こします。オーステナイト系ステンレス鋼の代わりに、2205などの二相ステンレス鋼を使用することを推奨します。