硫酸工业中阳极保护技术的发展及应用.pdfVIP

天华4艺：r-机械及自动化研究设计院．硫酸工业中阳极保护技术的发展及应用 ·145· 硫酸工业中阳极保护技术的发展及应用 天华化工机械及自动化研究设计院 (甘肃兰州730060) 0 引言 该院克服种种困难，研制出一种高灵敏度的恒电 位控制系统，成功地对三氧化硫发生器实施了阳 阳极保护技术是一种电化学防腐蚀技术，基 极保护，使得发生器的腐蚀率从未保护时的39 本原理为：利用可钝化体系的金属阳极钝化性能， mm／a降低到1．5mm／a。1977年，该院根据碳钢 向金属通以适当的阳极电流，使其表面形成具有 很高耐腐蚀性的钝化膜，并用一定的电流维持其 氨水储罐阳极保护钝化膜的特殊性，即碳钢在氨 钝化，利用产生的钝化膜来防止金属的腐蚀。经 水溶液中钝化后的自活化过程相当缓慢，利用循 过50多年的发展，阳极保护技术已被应用于化工 环极化技术成功地用一台周期转换可控硅恒电位 仪，同时对四个氨水罐群实施阳极保护，使得碳钢 行业的多个领域。1954年，英国人Edeleanu经过 试验研究，首先提出阳极保护技术可以用于防止 平均腐蚀速率从未保护时的0．2mm／／a降低至 0．001 金属腐蚀；1958年，加拿大纸浆与造纸研究所在 mm,／a以下，严格控制了氨水中铁离子含 一个170℃、容积loom3的碳钢纸浆蒸煮锅上首 量，效果非常显著，并于1982年获“化工部科技进 次进行了阳极保护技术的工业应用，开启了阳极 步二等奖”。自20世纪80年代开始，该院开始尝 保护技术工业化应用的进程。随后一些工业发达 试在硫酸工业中引人阳极保护技术，研制阳极保 国家将阳极保护技术相继应用于硫酸、磷酸、有机 护浓硫酸冷却器，为我国阳极保护浓硫酸设备的 酸、液体肥料及碱液等的生产领域中，阳极保护技 研发应用奠定了坚实的理论和实践基础。 术在金属防腐蚀领域的工业化应用日趋成熟。 众所周知，阳极保护技术应用最普遍和成功 我国阳极保护技术的研究始于1961年，在其 的即在硫酸工业领域。其原因主要有两点：a．硫 应用研究方面取得了重大进展。其中原化工部化 酸具有强氧化性，是最适于采用阳极保护技术的 工机械研究院(天华化工机械及自动化研究设计 介质之一；b．碳钢和不锈钢在硫酸中都具有良好 院前身)起到了关键的推动作用，Zo世纪60年代 的钝化性能。目前，阳极保护浓硫酸设备主要有 中期，该院对碳酸氢铵生产系统中的主要设备碳 阳极保护浓硫酸冷却器、阳极保护浓硫酸分酸器、 化塔实施了阳极保护技术的应用研究，即对犯 阳极保护浓硫酸管道和阳极保护循环酸槽，涵盖 200 mm×18 000／nI／l碳化塔顶部的80多组水箱 了硫酸生产的整个干吸工序(见图1)。 外壁实施阳极保护，并于1967年取得成功，实现 了我国阳极保护技术的首次工业化应用，其技术 复杂程度远远超过国外，1987年该项目获“化工 部科技进步二等奖”。1972年该院开始对三氧化 硫碳钢发生器的恒电位法阳极保护技术进行研 究，由于三氧化硫发生器内部温