高温硫酸系统的腐蚀与不锈钢选材

    高温硫酸系统
    经受高温，浓度50%硫酸腐蚀的设备有酸再生塔，酸再生塔重沸器，再生酸冷却器等。酸再生塔为直径1.2m高16m，的泡罩塔，塔顶部压力0.1MPa，温度76℃，塔底压力0.12MPa，温度120℃，塔底部物料为再生的浓度50%硫酸，顶部物料为异丁烯，叔丁烯，水等混合气体，再生所需的热量由重沸器供给，再生塔的腐蚀环境与硫酸水合法制乙醇生产装置中的蒸出塔相似，原设计塔体用碳钢制成，内衬两层石墨板防腐，兰化公司橡胶厂于1980年10月把为乙醇生产装置制作的酚醛玻璃钢塔改用于再生塔，为了使用更可靠，胜利化工厂1982年9月使用了衬锆再生塔，效果很好。按美国资料，锆的价格约为哈氏B合金的一半。
    重沸器接触的硫酸浓度也是50%，温度130℃，但因硫酸还要用压力0.392MPa的蒸汽来加热，蒸汽温度达140℃，操作不慎时蒸汽压力还会超过，温度会更高，所以重沸器的加热件受硫酸腐蚀的一侧，其温度比130℃高，即超过了常压下的沸腾温度，热流的作用还会加重硫酸对金属的腐蚀，如用金属材料制作重沸器，就只能用哈氏B合金，锆，钽等高级材料。用锆的小型换热器，井生产试用证明腐蚀性很好，但因 造价太高，只用它制作仪表等小零件。重沸器因有传热要求，所以选用非金属材料制作时，必须用导热性好的不透性石墨，不透性石墨制的重沸器，虽然不够理想，（大块无胶接缝的块孔式较好），但仍不得不采用，为了延长不透性石墨制重沸器的使用寿命，采取了一些措施，除改进 结构外，在操作使用上规定蒸汽压力严格控制，升温
    速度每小时不超过30℃，降温时要自然降到40℃以下方可倒空。
    再生酸冷却器冷却也是浓度50%温度达130℃的硫酸，但与重沸器相比，传热面的另一边不是用140℃以上的蒸汽加热，而是用冷却水进行冷却，这样，腐蚀温度将大大低于130℃，而且热流方向相反，所以酸 冷却器的腐蚀比重沸器要轻的多，不过材料的选用和重沸器也一样。现生产上使用的也是不透性石墨换热器，换热其的型式有列管式和块孔式。
    热酸系统的管道腐蚀问题也是生产上的一大问题，曾试用过衬铅管，搪瓷管，硬铅管，氯化聚醚管，酚醛浇注管，衬玻璃管，石墨管等多重材质的管道，看来还是玻璃纤维增强塑料管比较好，为了解决玻璃纤维增强塑料管渗漏问题，最好是在石墨管外用玻璃纤维增强塑料来加固。现以制成功的衬聚四氟乙烯管道则是更为理想的管道。
    热酸系统的阀门腐蚀问题也不好解决，生产上曾试用过磷青铜 阀，胶管阀，衬F3阀等十多钟材料的阀门，结果只有衬F3阀尚中。再生系统的闪蒸罐，使用温度低于40℃，压力也不高，罐下部有换热夹套，故采用不透性石墨板两层衬于碳钢制的罐内防腐。
    再生塔进料泵输送的是硫酸酯，生产上采用的是40SH-70型铜镊合金泵。由于使用温度低于40℃，所以用ZG1Cr24Ni20Mo2Cu3合金泵即可。