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6.2 硫化设备的腐蚀与防护

在染料的分子结构中,磺酸基<—S化H)可提窝染料的水溶性, 更容易被别的基困所取代而制取带新的基团的染料,如煩酸基由碱熔过程锭经基取代。所以,磺化反应在染料中间体生产中是一个很重要的单元生产工序。

磺化反应过程中主要腐蚀介质是磺化剂。磺化剂主要有98%硫酸、93%〜96%硫睦、氯構酸、三氧化硫和发烟硫酸。常用的发烟

硫酸为20%〜25%和60%〜65%两种。

1.氣氯磺酸磺化设备防腐蚀

用氯磺酸作磺化剂,使染料中间体引人磺酸基。在生产中磺化

釜都采用搪瓷釜。因为氣横酸具有硫酸的强氧化性,同时在反应过程中有氯化氢生成.介质又具有还原性酸的腐蚀特性。作为磺化反廊蓋,在反应过程中需要加热或冷却*所切反应董都带夹套,常用 的金属结构材料化碳钢、祷铁、不祷锅是不財腐蚀的。故氛横酸作 横化剂的横化技应金都采用搪瓷蓋,

碳钢及铸铁对于高浓度(95%〜100%)氯磺酸在低湿下是耐蚀的。浓度低于95%,碳钢及铸铁即不耐烛.所LU巧度大于95%的氯 横酸胆罐巧拭用碳钢制作。浓度低于95%化氣賴酸胆罐可用珪质水玻璃耐酸胶泥衬兩酸瓷砖作防腐层。

在生产中,用于输送氛横酸的管道、栗、阀可采用玻璃、钢衬玻璃、聚四氣乙猜、聚^氣氣之橄、钢塑复合管材巧衬里的索阀n. 也可采用搪瓷累、陶瓷亲;对于含低浓度的氛蹈酸料液*视浓度的 高低、酸的氧化化强弱可选取聚丙痛、秦氣乙婿塑料。在生产实践 中,双献A型不饱和聚醋玻璃阀对中浓度强氧化性的酸在100 C下 具有良巧的耐烛性。在用氣賴酸作横化的反应过程中,用双酪A 型不饱和秦度玻璃钢做排风简和风机,使用效果良好。

2.硫酸磷化设备防腐蚀

用硫酸或发烟硫酸作横化剂的磺化釜,常用的有两种:一种是搪瓷反应釜,另一种是铸铁磺化釜。

(1)搪瓷反应蓋

用98%硫酸作磺化剂,反应釜首选搪瓷釜,而非碳钢釜。因为 在横化反应过程中,磺酸基(一SO.iH)被引进苯或蔡环,同时生成 水,巧着横化过程的进行,硫酸消耗量增大,釜内生成的水槽多,硫 酸被稀释,其浓度一直是变化的。碳钢对98%的硫酸是耐烛的,但 流酸越来越稀*碳钢腐蚀能力下降。碳锅在硫酸中的腐蚀特性是:当硫酸浓度较小时,腐浊速度随硫酸浓度增大而增加;当浓度为47批〜 50%时,其腐烛速度达到最大值;当硫酸浓度再增大,由于发生紳化,席抽速度運渐降低。当硫酸浓度在70%^100%时,腐烛速度很小。所U通常用碳钢容器胆存的硫酸溶液,而磺化反应中琉酸浓度降低,磺化反应釜不能用碳钢的。

搪瓷反应釜的使用寿命,主要由搪瓷质量和安装使用决定。搪瓷质量已有国家标准,安装方法都有规范,搪瓷磺化釜如局部破损,目前尚无好的修补方法;如在气相部位,可用水玻璃耐酸胶泥修补,用钾水玻璃KP胶泥为好。这种胶泥化可修补趙拌装置,但对于修补局部搪瓷的修补效果不桂,因为釜体、夹套温度剧烈变化,往往由于修补胶泥与搪瓷膨胀系数不同或胶泥被腐蚀而有介质渗透,金属基体被腐蚀,而使修补胶泥脱落,使之寿命不长。一般,搪瓷有破损应送搪瓷厂重新加工。

(2)铸铁磺化釜

在染料中间体生产实践中,用硫酸和发烟硫酸作磺化剂的磺化蓋也广泛用铸铁制造。

铸铁在硫酸中,当硫酸浓度小于60%时,腐蚀速度很大;当浓度大于60%时,由于祷铁表面形成了不溶性的琉酸亚铁保护膜,因而偉其財蚀性提高。在浓度大于65%的硫酸中,铸铁是较适宜的结构材料。所以用硫酸作磺化剂的磺化釜,只要在生产过程中硫酸浓度不低于65%,是可以用铸铁制造的。

例如2-萘酚的生产中,磺化釜就是用铸铁制造的。2-萘酚的横化签具有油浴夹套;往釜中投入熔融柰,将温度调整到135C,在搅拌下用Ih加人浓度为98%的硫酸,加毕,将物料温度升至165C, 维持2•日h。该磺化过程中容积为2000L,铸铁金壁厚为35mm。铸铁为 HT20-40 (现新号为HT200)灰口铸铁。在2-萘酚的生产中制造质 量好的铸铁碘化釜使用寿命可达2年。

在H酸生产中,横化剂为浓硫酸和60%〜65%浓度的发烟硫酸。磺化釜也为铸铁制造,被磺化的物料是柰,磺化温度最髙为155C。在横化过程中由于加人浓度为6日%的发烟凉酸*产生了大量的SO3,而S〇3对铸铁设备腐烛性増大,其主要是SO>与铸铁中的珪作用生成SiOi,SiO2体积较硅体积大,使铸铁出现裂缝。因此铸铁中珪含量控刷在1.6%以下时为宜,如果超出1.6%,铸铁的腐蚀性降低。H酸生产中的横化锅也是铸铁制造的,使用寿命1〜2年。


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