硫酸是世界上產(chǎn)量和用量 大的化工產(chǎn)品之一。在硫酸生產(chǎn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸時(shí)所用結(jié)構(gòu)設(shè)備大多是碳鋼制成的,一部分是不銹鋼制成的。陽(yáng)極保護(hù)可以在很寬溫度范圍內(nèi)所用結(jié)構(gòu)物設(shè)備控制硫酸腐蝕是陽(yáng)極保護(hù)的 普遍應(yīng)用,并成為陽(yáng)極保護(hù)商業(yè)成功的主要用途。
硫酸的制造、銷售、應(yīng)用的濃度范圍很寬,而碳鋼則是儲(chǔ)運(yùn)硫酸設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)材料。因此,碳鋼在硫酸中的腐蝕規(guī)律以及特點(diǎn)是陽(yáng)極保護(hù)工作者十分關(guān)心的問(wèn)題。碳鋼在硫酸中腐蝕的主要影響因素是溫度、流速、酸濃度和酸純度,鋼中的微量合金化元素對(duì)其腐蝕速率有很大影響。
碳鋼在硫酸中的腐蝕速率從特征上看是低的,因?yàn)榻饘俦砻娉练e了腐蝕產(chǎn)物硫酸亞鐵,它起到一個(gè)擴(kuò)散阻擋層的作用,因而降低了碳鋼的腐蝕速率。這種阻擋層膜是相當(dāng)軟的,在低流速下就可將它沖走,因此,泵一類的設(shè)備腐蝕速率要高得多。在容器側(cè)壁的注入噴嘴下部,沖蝕破壞的影響也成了問(wèn)題。在向槽中灌注酸時(shí),酸的噴濺可使鋼壁注入口處腐蝕速率顯著增大,是該處鋼壁嚴(yán)重減薄。如果硫酸溫度升高,將會(huì)使腐蝕急劇加快。
在儲(chǔ)存硫酸的鋼制容器中努力控制腐蝕的另一目的是為了防止硫酸產(chǎn)品的純度遭污染而下降。
陽(yáng)極保護(hù)已經(jīng)成功應(yīng)用于儲(chǔ)罐、工藝反應(yīng)器、熱交換器以及盛裝各種腐蝕性溶液的運(yùn)輸罐。大多數(shù)陽(yáng)極保護(hù)應(yīng)用設(shè)計(jì)硫酸的制造、儲(chǔ)存和運(yùn)輸,世界上硫酸的生產(chǎn)比任何其他化學(xué)劑都要多的多。硫酸純度足以滿足市場(chǎng)對(duì)低Fe含量酸的要求。硫酸在運(yùn)輸過(guò)程中將繼續(xù)增加鐵含量,對(duì)此可采用一種便攜式陽(yáng)極保護(hù)系統(tǒng),以維持這類容器中的酸純度以及延長(zhǎng)儲(chǔ)存時(shí)間和容器壽命。
儲(chǔ)存濃硫酸和發(fā)煙硫酸的儲(chǔ)槽一般用碳鋼制造,有豎式和臥式兩種構(gòu)型。稀硫酸儲(chǔ)存通常使用不銹鋼儲(chǔ)槽。
許多公司把用過(guò)的硫酸再生使用。再生的酸溶物質(zhì)中所含有機(jī)物質(zhì)和水的濃度波動(dòng)很大,它們對(duì)碳鋼的腐蝕性很強(qiáng)。已經(jīng)有不少處理這種腐蝕性溶液的儲(chǔ)槽和工藝設(shè)備實(shí)施陽(yáng)極保護(hù)的經(jīng)驗(yàn)。曾對(duì)一個(gè)用于混合兩種廢酸的碳鋼容器成功地采用了陽(yáng)極保護(hù)。在對(duì)于處理86%廢酸的碳鋼容器實(shí)施陽(yáng)極保護(hù)時(shí),曾采用了一套轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu),使一個(gè)控制器和一個(gè)電源能循環(huán)地保護(hù)三個(gè)碳鋼容器。已發(fā)表的結(jié)果表明,被保護(hù)設(shè)備的腐蝕速率在夏天降低了90%,在冬天降低了98%。遇到的問(wèn)題是,電源容量還不夠大,當(dāng)采用轉(zhuǎn)換系統(tǒng)時(shí)這種影響更嚴(yán)重。