Выбор материалов для среды с фторсульфоновой кислотой

Какое оборудование? Трубопровод? Насос? Теплообменник? Реактор? Или что-то ещё? Если не объяснить чётко, другие не смогут вести обсуждение.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем cfleon 29.05.2020 в 08:38. Несколько дней назад я ответил на вопрос пользователя из Шанхая; условия его работы схожи с описанными здесь — высокотемпературная сульфурическая кислота. Учитывая ваши условия эксплуатации, титановые и никелевые сплавы, сверхнержавеющие стали — всё это не подходит. Лучше рассмотреть цирконий, например, ZR702. (Конечно, ZR702 по-прежнему подвержен риску при комбинации высокой температуры и 70%-ной концентрации серной кислоты при 160 градусах: согласно данным, он выдерживает 150 градусов при 70% концентрации или 160 градусов при 60% концентрации). Что касается фтористоводородной кислоты, то цирконий доступен при такой температуре и концентрации. Если денег не жалко, Та-тантал. Рекомендуется сделать набор пластинок. В конце концов, если можно использовать Zr, это позволит сэкономить немного серебра. График был в предыдущем посте, пока не нашел. Легированная сталь Асми, надеюсь, она вам пригодится.

Большое спасибо... Планирую провести эксперимент с наложением пластинок

Теплообменники: раньше использовались графитовые теплообменники, которые подвергались коррозии

В смеси, состоящей из 70% серной кислоты и 2% фтористоводородной кислоты, при температуре около 160 градусов Цельсия, если все же необходимо использовать металлические материалы, то можно рассмотреть только золото, платину и тантал. Однако эти материалы стоят очень дорого, их не могут себе позволить обычные компании. Какой модели были у вас ранее графитовые теплообменники? Какой смолой происходит импрегнирование? Каков срок службы? Если все аспекты будут тщательно контролироваться, срок службы должен быть довольно длительным.

Можно легко справиться с этим с помощью нашего ZS1032

Можно сказать, что это очень сложные условия. Следует отметить, что, прочитав ответы выше, становится ясно, что многие утверждения ошибочны. Например, титан, цирконий и тантал не могут использоваться из-за наличия в них HF； Что касается драгоценного металла серебра, то концентрация и температура сульфурической кислоты в таких условиях слишком высоки, что делает эти условия неподходящими. Не учитывая тип оборудования, если рассматривать только вопрос стойкости к коррозии, надежными металлами для использования являются: 1. Иридий, рутений, золото, платина: эти четыре материала обладают отличной стойкостью к коррозии в таких условиях эксплуатации. Однако на практике они очень дороги, к тому же иридий и рутений крайне хрупкие и сложны в обработке. Если только вы не используете их в лабораторных целях или в каких-то других специальных случаях, иначе начальник будет в ярости. 2. Материалы, одновременно устойчивые к средней концентрации кислоты серной при высоких температурах + HF, которые отличаются хорошим качеством и низкой ценой, вероятно, можно найти только среди никелевых коррозионностойких сплавов. В процессе производства HF, когда используются порошок флюорита и концентрированная серная кислота при температуре 150°C для получения вещества Ca(HSO4.F)HF, коррозия является наиболее сильной. Поэтому этот процесс проводится в предварительном реакторе, изготовленном из сплава Хардейля C-276. HF в определенной степени снижает коррозионное воздействие концентрированной серной кислоты на этот сплав. Однако в данных условиях концентрация серной кислоты не такая высокая, поэтому эффект снижения коррозии со стороны HF ограничен. К тому же для серной кислоты с концентрацией 70% и температурой 170°C уже достигнута точка кипения; эти условия соответствуют верхнему пределу применимости никелевых сплавов, наиболее устойчивых к коррозии при средних концентрациях серной кислоты: сплава Хардейля B3 ； Кроме того, возможно, потребуется учитывать концентрацию HF. Локальная концентрация может превышать 2%. Однако в отношении механизма коррозии HF при высокой концентрации и температуре скорость коррозии не обязательно растет; поэтому при строгом контроле уровня кислорода/окислителей рекомендуется сначала провести тесты с использованием сплава Хардейля B3. 3. Кроме того, хотелось бы сказать о высокочистом карбиде кремния: за рубежом этот материал находит широкое применение. Несколько лет назад в стране уже были примеры использования этого материала для изготовления теплообменников (хотя необходимо преодолеть проблемы с обрабатываемостью и хрупкостью). У этого материала есть одна особенность: он обладает отличной стойкостью к серной кислоте при любых концентрациях, а также является одним из немногих керамических материалов, способных выдерживать воздействие HF. (По данным одного из отечественных исследовательских институтов силикатов, при нахождении в гидрофторной кислоте под давлением при температуре 140°C в течение 7 дней не наблюдалось видимой коррозии). Таким образом, учитывая совместимость с коррозией и доступность, этот материал также может оказаться подходящим. Конечно, удивительной особенностью процесса коррозии в мире является так называемый «эффект бабочки»: даже незначительные изменения в реальных условиях могут привести к существенным различиям в степени коррозии материала. Поэтому приведенная выше информация носит лишь ориентировочный характер. Рекомендуется автору провести дополнительные эксперименты, исходя из собственных условий и учитывая вышеизложенные соображения.

Из какого это материала? Можете рассказать подробнее? handshake

Спасибо, очень профессионально. Мы тоже планируем попробовать использовать карбид кремния, но при такой высокой температуре возникает проблема с герметизацией

Запечатка из карбида кремния действительно представляет проблему. Наши устройства из графита могут использоваться в серной кислоте концентрацией до 90%, а с такими веществами, как HF, тоже нет проблем. Если окислительные свойства вашего продукта не слишком сильны, наши устройства — отличный выбор. Можете связаться со мной, Ши Сяоюй, по номеру 15988117787