鈦在化工介質中的耐腐蝕性

2020-12-06 全國能源信息平臺

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鈦在化工介質中的耐腐蝕性

鈦在化工介質中的耐腐蝕性分別有硝酸、硫酸、鹼液、氯氣、有機介質。

1、硝酸是一種氧化性酸，鈦在硝酸中，其表面保持一層緻密的氧化膜。因此,鈦在硝酸中有十分優良的耐腐蝕性。鈦的腐蝕率隨著硝酸溶液的溫度升高而增大。溫度在190~240℃、濃度在20%~70%之間,其腐蝕率最高可達10mm/a。但在硝酸溶液中加入少量含矽化合物,可抑制高溫硝酸對鈦的腐蝕,例如,在40%的高溫硝酸溶液中加入矽酮油後,腐蝕率可降低到幾乎等於零。也有資料介紹,在500℃以下,鈦在40%~80%的硝酸溶液和蒸汽中具有高度的耐腐蝕性。在發煙硝酸中,當含有 二氧化氮在2%以上時,由於含水量不足引起強烈的放熱反應,而導致爆炸。

2、 硫酸是強還原性酸,鈦對低溫低濃度的硫酸溶液有一定的耐腐蝕。在0℃時,可耐濃度達20%的硫酸腐蝕,隨著酸的濃度和溫度的升高,腐蝕率增加。因此鈦在硫酸中的穩定性差,甚至在溶解氧室溫下,鈦只能耐5%的硫酸腐蝕。在100℃下,鈦只能耐0.2%的硫酸腐蝕。氯對鈦在硫酸中的腐蝕有抑制作用,但在90℃,硫酸濃度為50%時,氯反而引起鈦腐蝕加速,甚至引起著火。鈦在硫酸中的耐腐蝕性可通過向溶液中通入空氣、氮氣或添加氧化劑、高價重金屬離子來改善,因此,鈦在硫酸中無太大的實用價值。

3、鹼液， 鈦在大多數鹼性溶液中具有良好的耐腐蝕性能,腐蝕率隨著溶液的濃度和溫度而漸增,在鹼液中有氧、氨或二氧化碳存在時,會加速鈦的腐蝕,在含有氧化氫的鹼液中,鈦的耐腐蝕性很差。但在氫氧化鈉溶液中的耐腐蝕性比氫氧化鉀好,既使在高溫高濃度的氫氧化鈉溶液中也有較強的耐腐蝕能力。如鈦在130℃、73%氫氧化鈉溶液中的腐蝕率僅為0.18mm/a,鈦與其它金屬所不同的是它在氫氧化鈉溶液中不會產生應力腐蝕破裂,但長期暴露可能產生氫脆。因此,鈦在苛性鹼和其它濃度鹼性溶液中使用溫度應是≤93.33℃。

4、氯氣， 鈦在氯氣中的穩定性視氯中含水量而定。但在幹氯氣中不耐蝕,而且有引起燃燒的危險。 因此,鈦材用於氯氣中一定要保持一定的含水量,在氯氣中保持鈦鈍化所需含水量與氯氣的壓力、流速、溫度等因素有關。

5、有機介質， 鈦在汽油、甲苯、苯酚、甲醛、三氯乙烷、醋酸、檸檬酸、一氯代醋酸等中具有較高的耐腐蝕性。在沸點及不充氣的情況下,鈦在25%以下的甲酸中會受到嚴重腐蝕,在含醋酐的溶液中,鈦不僅受到嚴重的全面腐蝕而且會產生孔蝕。對於許多有機合成過程中所接觸的複雜有機介質如在生產環氧丙烷、苯酚、丙酮、氯代醋酸等化學介質中,鈦的耐蝕性優於不鏽鋼和其它結構材料。

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