80%時,鋯的腐蝕速度隨著濃度的而急劇上升。因此有兩個濃度范圍值得注意。一個是高溫20%的硫酸;二是40~60%的沸騰溫度以下的硫酸," />
圖一為鋯在硫酸中的等腐蝕圖。由圖可見,在小于70%的硫酸中鋯的耐蝕性都是很好的。在70~80%時,鋯是否耐蝕取決于溫度。當含量>80%時,鋯的腐蝕速度隨著濃度的而急劇上升。因此有兩個濃度范圍值得注意。一個是高溫20%的硫酸;二是40~60%的沸騰溫度以下的硫酸,因為不銹鋼和鎳合金都不能在這兩個范圍內使用。鋯在允許使用的濃度、溫度范圍以內,少量的氧化劑和金屬離子對其耐蝕性不會有什么影響。含有過氧化氫高濃度硫酸溶液不會侵蝕鋯,單含有氯時,則會侵蝕鋯。
在200℃以下、95%的硝酸中,鋯也具有良好的耐蝕性。但和鈦一樣,在干燥的紅中,也易發生急劇氧化的爆炸,當然也可以通過水蒸氣和氧的平衡來防止。另外,鋯在HNO3中腐蝕速率雖然小,但存在應力腐蝕開裂的敏感性,不論>70%或<70℃的硝酸里,這一點應予足夠重視。
鋯在60%以下的沸騰磷酸中是耐蝕的。當含量60%,隨著溫度的升高,鋯的腐蝕速率急劇。在工業磷酸生產中考察鋯的適用性,確定實際的介質成分。如H3PO4中,含F—對鋯的耐蝕性極為不利,但其中所含的P2O5確實有效的緩蝕劑。
鋯對90℃50%的鉻酸、氫溴酸和氫碘酸都耐蝕。在沸騰的20%、45%和48%的HBr中,鋯的腐蝕速率小于0.13mm/a,在沸騰的47%HI中,腐蝕速率小于0.025mm/a.單鋯在各種濃度的HF中都會迅速腐蝕,甚至含量低于0.001%時,或者含有1×10-6 F—酸性溶液鋯都不耐蝕。鋯對氟硅酸也不耐蝕。鋯還受王水、硫酸和硝酸混合酸的腐蝕。
一般說來,鋯能耐沸騰的甲酸、醋酸、、檸檬酸等的侵蝕,但沸騰的二氯醋酸、三氯酸、草酸例外。
鋯在CO和CO2氣氛中,分別于800℃和1000℃開始反應,不僅形成ZrO2,也形成鋯的碳化物。鋯在CO和CO2中的耐蝕性限制了它在500℃或在更低溫度下氣冷反應堆中的應用。
和鈦不同,鋯在濕中遭到劇烈腐蝕,但是在干中不受腐蝕。在200~400℃范圍內,鋯地和所有鹵素反應,形成易揮發的鹵化物。
鋯能許多熔鹽和液態金屬的腐蝕,其腐蝕速率和熔體中雜志的氣體含量(尤其是氧、氮、氫)有關。鋯在600℃鉛、800℃鋰、100℃鋰、100℃汞和600℃鈉中,腐蝕速率均小于0.025mm/a。
(3)鋯的耐堿和氯化物的腐蝕性能
鋯對苛性堿的耐蝕性超過了鉭、鈮、鈦,還有像四氟乙烯、石墨、玻璃等也不耐強堿腐蝕,這是其特的特性。鋯在所有濃度直至沸騰溫度的苛性堿溶液都耐腐蝕。但熔融堿中有輕微腐蝕。如鋯在沸騰的NaOH溶液中,U形彎曲試樣表明:溫度從150℃升高至300℃,含量從50%升至85%,實驗二十天后未出現裂紋,并保持原有延展性。
鋯在金屬氯化物溶液中的腐蝕性為取決于氯化物溶液的性質。對氧化性的金屬氯化物,鋯通常不耐蝕,如氯化鐵和氯化銅,即使5%的含量,100℃也會產生腐蝕脆化,但對還原性的、氯化錫、氯化錳、氯化鎳、、氯化鋅、、以及海水中是耐蝕的。鋯在25%氯化鋁在沸騰的大于55%的氯化鈣中不耐蝕。在高溫酸性氯化物溶液中,鋯不會產生縫隙腐蝕。在沸騰的42%MgCL2溶液中,U形彎曲試樣不發生開裂,這在常用金屬中是很難得的性能。
一般與瑭玻璃鋼反應釜配合,作蒸汽加熱或水冷卻之用。管內大壓力根據臂厚不同可承受壓力6~20㎏,換熱面積按設計要求制作。
1、耐用程度遠比(搪玻璃反應釜)高出3-5倍(一但搪玻璃釜內膽磕碰,掉釉,壽命只有4-12個月)
2、加熱或冷卻效率比(搪玻璃反應釜)在單位容器,單位時間快6個小時,也就是說如果改用鋯盤管換熱,兩臺釜可以出來三臺的產量。
3、我公司有豐富的改裝,維護,施工經驗。
工作條件:
各種濃度及溫度的鹽酸、醋酸、硝酸、乙酸、草酸等及其混合酸。
濃度不超過40%、溫度<100℃的磷酸。
濃度小于20%或大于60%,溫度<60℃的硫酸。
反應溫度不超過200攝氏度。
二、鋯管-----玻璃鋼反應釜有如下優點:
1、使用壽命長,至少3年以上。
2、免維護,省卻設備的維修費用及停工成本費用。
3、高工效,因鋯金屬導熱性能強,其加熱及降溫速度快。5方母液、8平方換熱面積,從120℃降至40℃不超過90分鐘。蒸汽與冷卻水可隨時切換。
4、安全性能高,由于玻璃鋼的柔韌性,不會像普通釜那樣由于掉黏而被迅速腐蝕,產生漏液的危險。
5、耐腐蝕性能更優,能耐住氣態氯及氣態氫的混合腐蝕,在雙甘膦及草甘膦的生產中優勢更為明顯。
我們曾在多種農藥設備上進行過工業鋯的應用研究,如在農藥反應罐中進行了鋯的實際應用與掛片試驗。農藥水解反應的條件為:20%硫酸+甲萘胺;溫度220-250℃;15個大氣壓(1520kPa),一個流程時間為7h,在此條件下設備腐蝕嚴重,1mm厚普通鋼板,反應后即腐蝕穿孔。原采用罐內搪12- 14mm厚的鉛層為防腐層,則易污染環境,鉛的抗腐蝕也較差,一個搪鉛反應罐,僅能使用50-60批料即穿孔漏液。鋯掛片試驗條件為:生產介質20%硫酸+甲萘胺;生產200-250℃;壓力14-15個大氣(1419- 1520kPa)。結果表明,隨時間增加,鋯母材與焊縫區氧含量稍有增加,但增加速度較緩,對鋯的力學性能未引起惡化。而氫含量卻在這種介質腐蝕中逐漸下降,可減少脆性,對鋯有利,年腐蝕率僅為 0.024-0.04mm/a。
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