氯碱工业中湿氯气处理设备材质的改进

邵月娥，张新利

（天津化工厂电解厂，天津 300480）

氯碱工业中湿氯气处理设备材质的改进

邵月娥，张新利

（天津化工厂电解厂，天津 300480）

湿氯气的腐蚀程度很高，极易对设备和管路造成腐蚀泄露，给生产运行带来困难。为了改善此种状况。电解厂在湿氯气处理系统关键部位逐渐引进钛材料，经多年运行带来了明显的效果。解决了部分生产中氯水及氯气泄漏问题，保证生产平稳运行和环保指标达标。

湿氯气；腐蚀；泄露；钛材质；氧化膜

电解槽电解出的湿氯气温度在85℃以上，温度愈高、湿氯气所带的饱和水蒸气量愈多。由于湿氯气中含有大量水蒸气，很容易生成盐酸和次氯酸。而次氯酸很不稳定，容易分解成盐酸和初生态的氧；并且次氯酸会离解HCLO→H++CLO-。次氯酸、次氯酸根、初生态的氧具有强烈氧化作用，再加上盐酸的作用，使湿氯气具有较强的腐蚀性。因此电解出的湿氯气必须经脱水干燥，而干燥后的氯气对碳钢管路及设备腐蚀性很小。干燥处理后的干氯气可用碳钢管路和容器输送和储存。不同水量的氯气对碳钢的腐蚀率是：当氯中含水（%）为：0.00567、0.0167、0.0206、0.0283、0.087、0.144、0.033 时年腐蚀率 （mm/a） 为 0.047、0.0457、0.0510、0.067、0.114、0.15、0.38。

我厂12.5万t/a隔膜电解装置的湿氯气输送管路及湿氯气干燥装置设备多采用碳钢衬胶、聚氯乙烯及玻璃钢材质。由于电解槽电解出的湿氯气温度较高，对橡胶及聚氯乙烯材料的腐蚀及变形影响较大，如果衬里设备出现微小渗漏将造成设备外壳的腐蚀加剧，影响其在生产中的使用，造成系统停车。

为了解决湿氯气的腐蚀问题，有关人员查找资料找可代替材料，在这过程中，我们发现钛材料在湿氯气处理关键部位是一种可代替材料。钛是一种有高度化学活性的金属，其标准电解电位为1.21V，由于它十分容易与氧结合，生成氧化膜。此氧化膜的稳定性远高于铝及不锈钢的氧化膜，可抗湿氯气衍生物的腐蚀。并且在湿氯气冷却中钛冷却器早有应用。因此我厂在近几年中在一些整体设备及设备的关键部位引进了钛材。

1 钛材在氯水洗涤塔中的应用

氯气干燥系统氯水洗涤塔，原设计外壳是碳钢，衬里是民77#橡胶。其塔盘支撑圈是焊在塔身下部壳体内的一圈槽钢，位置在湿氯气进口管上部。由于氯水腐蚀性较强，特别是在湿氯气入口处，由于温度较高。容易使橡胶变形和腐蚀。经常造成洗涤塔腐蚀泄露。造成电解系统停电影响生产。基于以上原因，1999年将洗涤塔下塔节衬里改为聚丙烯材质。更换使用后不久在下塔盘支撑圈处发生泄漏。给生产带来安全隐患。我们紧急召集检修人员对塔身加固，以防洗涤塔整体倒塌。然后制造备件将下塔节更换下来，查找分析原因认为，塔节衬里过程中，由于支持圈处角度为90°，此处衬里搭口较多，并由于塔内此处温度较高，使衬里发生变形后露出碳钢，腐蚀加剧造成塔节泄露。鉴于以上原因，我们将洗涤塔下塔节进行了改造，为了适应高温和腐蚀将下塔节下部，断开700mm高，将衬里改为衬δ=3mm钛板，用δ=12mm钛板制成法兰圈，安装在塔座与700mm塔节之间作为塔盘支撑圈。自2002年使用后至今无损坏。原有塔盘栅板是用δ=12mm碳钢板制成衬民24#橡胶，在使用中过程发现填料下漏堵塔，经检查为栅板损坏，塔上部分液盘也是衬民77#橡胶，由于孔较多搭口多，也经常泄露。我们已陆续改为钛材质。使用后效果良好。生产平稳运行。

2 钛材在湿氯气管上的应用

我厂电解槽出口湿氯气输送到干燥的管路均采用碳钢衬民24#橡胶。多年来由于管路上支管头较多衬胶层搭口较多，并且电槽出来的湿氯气温度高，对橡胶腐蚀和变形都较严重，使用中经常发生管路泄露，泄露点出现较多后，就被迫停电更换。从2002年我厂陆续将湿氯气管改为钛材质后。使用多年效果良好，既节约了材料也节约了人力。保证氯气不外泄露不污染周边环境。保证了生产的高负荷运行。

3 钛材在氯水处理系统的使用

多年来我厂氯水循环罐、脱氯器均采用碳钢衬里和PVC缠玻璃钢，由于腐蚀和变形，使以上几种设备经常更换。我厂陆续将几种设备改为钛材或钛材衬里后，多年来使用效果良好。保证了三个电解系统扩产后氯水的处理。

鉴于以上几个部位使用钛材料的成功，我厂陆续将单极离子膜废气吸收循环罐等几个极易腐蚀的部位全部改为钛材质或钛复合材料，使用效果也非常好。但值得一提是钛材料由于其比较活泼，极易与干氯气发生反应，不应在干氯气输送系统使用。例如我厂原隔膜正负压废气处理塔，喷淋系统喷嘴采用了钛喷嘴，塔检修时发现，喷嘴已被干氯气腐蚀掉，还有某新建氯碱厂，废气吸收塔进口采用了钛管，开车送电时钛管即被干氯气腐蚀。所以必须注意钛材质只有在湿氯气处理系统应用，不能在干氯气处理系统中用。

10.3969/j.issn.1008-1267.2012.05.020

TQ114.15

B

1008-1267（2012）05-0055-02

2012-04-12

邵月娥（1963～）,女，大学本科，工程师，现就职业天津渤化集团天津化工厂电解厂设备科，主要从事设备维修与管理。