氯堿生產中的腐蝕及防腐蝕措施研究

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在生產氯堿的過程中常常會包括大量的鹽酸、氯氣、酸等強酸性物質，帶有強烈的腐蝕性，若生產裝置并不具備較強的防腐性能，可能會嚴重腐蝕生產裝置，甚至會對整個生產的安全性造成直接的影響。因此應該選擇性的加強氯堿生產工藝流程中的防腐措施。需要進一步改善生產工藝以及設備材料，盡可能將腐蝕的危害性降至最低限度，使生產的安全性大大提高。

1 氯堿生產過程中的主要腐蝕來源

1.1 鹽水或酸

氯堿生產尾氣主要包括堿霧、氯化氫氣體、氯氣、硫酸氣等，為了有效避免這些氣體會腐蝕廠房設施設備等，目前主要是通過在廠房設施外表面涂防腐涂料進行保護，設備選材選用耐腐蝕材料，同時應該嚴格控制生產工藝，盡可能減少腐蝕。其次，在氯堿生產中產生鹽酸、硫酸，都會嚴重腐蝕管道以及生產裝置，因此應該注意加強防腐措施。

1.2 氯氣

在氯堿生產過程中，最重要的生產原料是氯氣，但是氯氣會嚴重腐蝕生產裝置。若處于干燥、常溫環境下，氯氣對金屬不會產生很強的腐蝕，一旦溫度升高，會快速加劇腐蝕。而氯氣遇水會發生反應，產生具有較強腐蝕性的次氯酸以及鹽酸，這些物質都會嚴重腐蝕不銹鋼、鋁、碳鋼等很多金屬材料。

1.3 燒堿的腐蝕

在氯堿生產過程中，燒堿也是主要的產品之一，采用鍋式法固堿生產時，濃縮的燒堿溶液會嚴重腐蝕設備。燒堿存放的裝置中可能會由于應力腐蝕作用，使設備開裂。因此若管路中會通過燒堿，以及燒堿存放的裝置應該加強相應的防腐措施。

2 常用的氯堿生產選材

2.1 與鹽酸相關的設備

目前，采用石墨材質制造的吸收器、換熱器以及合成爐等合成鹽酸裝置已經被廣泛應用于氯堿生產中，而鹽酸貯槽也可以選擇玻璃鋼或碳鋼襯里。對于大多數腐蝕環境而言，不透性石墨的耐腐蝕性能都比較好，比如有機溶劑、稀硫酸、沸點鹽酸、氫氟酸等。只有氟、濃硫酸以及硝酸等具有強氧化性的介質才可以破壞石墨。而玻璃鋼主要由基體材料、增強材料等原材料組成，其中增強材料是主要承載材料，主要原料包括玻璃纖維或者其織物，增強材料對于玻璃鋼整體的剛度以及強度都會有直接的影響。聚四氟乙烯的耐熱性、耐腐蝕性都比較好，基本上可以抵抗所有的化學介質（除高流速液氟、三氟化氯、鈉、鋰、鉀、高溫三氟化氧等）。

2.2 與氯氣相關的設備

在不同的狀態下，氯氣對設備的腐蝕性也會有所差異，因此應該根據氯氣在生產過程中的實際狀態，針對性的選擇設備材料，才可以真正達到防腐蝕的目的。氯氣在干燥的情況下，同時溫度＜90°時，應該選擇碳鋼材料的生產設備，在這個過程應該嚴格控制氯氣的含水量以及溫度，否則一旦超額的話會嚴重腐蝕設備。若氯氣溫濕度高于碳鋼可以承受的最大極限值，應該選擇鈦金屬設備材料，鈦金屬在常溫下可以形成一層氧化膜，起到保護的作用。然而對于濕氯氣腐蝕，鈦金屬應該具有一定范圍，必要的話可以適當添加一定量貴金屬，這樣有利于提高其耐腐蝕性。

2.3 與燒堿相關的設備

在鍋式法固堿生產中，其中的設備材料就是一般的鑄鐵，在實際生產過程中常常需要采用明火加熱大鍋，這樣鍋底外壁和鍋內堿存在很大的溫度差，溫度反復變化，而且濃堿也存在很強的腐蝕，這樣會導致大鍋開裂。為了盡量延長大鍋使用期限，應該嚴格控制堿液電解中生成的氯酸鹽含量，盡量避免腐蝕大鍋。點火前應該將少量硝酸鈉加入到鍋內，使其表面形成一層氧化膜，這樣有利于增強其耐腐蝕性能。其次，進入熬堿鍋前應該先預熱堿液，溫度在140℃-150℃后再將其放置在鍋內。完成熬制后通過熱堿溶液進行溶解，然后將大鍋用熱水洗凈，這樣可有效避免鍋底溫度產生劇烈的改變。

3 防腐蝕措施

3.1 蒸發車間

濃堿蒸發器采用碳鋼等材質的情況下，很容易腐蝕開裂，可以替代選擇1Cr18Ni9i不銹鋼材質。

3.2 鹽酸車間

一般都是采用硬聚氯乙烯管合成鹽酸系統的液體輸送管道以及氯化氫氣體輸送管道，這種材質的耐溫限度是65℃，長時間下很容易變形?？梢該Q成鋼襯聚丙烯管，這樣可有效解決問題，保證能夠安全生產鹽酸。氯堿廠鹽酸車間的噴射吸收水罐、儲罐以及計量罐等設備都應該采用碳鋼體內襯橡膠，大概有20年使用壽命。

3.3 電解車間

腐蝕設備最嚴重的是重飽和鹽水預熱器，主要是電化學腐蝕。碳鋼管道列管換熱器的使用時間在半年以內出現泄漏，可以換成紫銅管列管式換熱器，這樣使用壽命為1年半左右，同時密封性能相對較好。淡堿管、電解鹽水管可以采用鋼襯聚丙烯管道，這樣使用壽命可以超過8年。

總而言之，氯堿生產中存在很多具有強腐蝕性的物質，應該結合腐蝕物質的性質及其相關的生產工藝，選擇針對性的防腐材料，不斷改善生產工藝，將腐蝕性降至最低，延長設備使用壽命，確保能夠安全生產。

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