Domov / Enciklopedija znanja o industriji / Vsebina Ko se za segrevanje 50-odstotne raztopine natrijevega acetata na 90 stopinj uporablja grelnik iz titana stopnje 2, kakšna je največja dovoljena nečistoča ocetne kisline (ppm), preden sproži nastajanje vodika?

Natrijev acetat (CH3COONa) 50% pri 90 stopinjah, za barvanje tekstila in pufer. Raztopina je alkalna (pH 8–9). pH se zmanjša zaradi nečistoč ocetne kisline zaradi hidrolize ali kontaminacije. Pri pH pod 5 postane pasivna prevleka titana nestabilna in katodni proces se spremeni iz redukcije kisika v sproščanje vodika. Atomski vodik lahko vstopi v mrežo titana in ustvari molekularni vodik v notranjih režah, kar povzroči nastanek mehurčkov na površini. Največja nečistoča ocetne kisline je 500 ppm (0,05 %), da se prepreči nastajanje vodikovih mehurčkov. Nad to ravnjo je pH<5 and blisters occur within 100–500 hours.

Mehanizem nastanka vodikovih mehurjev v acetatnih raztopinah-

Katodni proces v alkalnem natrijevem acetatu je redukcija kisika in ne tvorba vodikovih atomov. Ocetna kislina zniža pH: CH₃COOH → CH3COO⁻ + H⁺. Pri pH < 5 je reakcija razvijanja vodika 2H⁺ + 2e⁻ → H₂ termodinamično prednostna. Atomski vodikov intermediat (H) nastane na površini titana. Nekaj ​​atomskega vodika se rekombinira v plin H_2, del pa difundira v mrežo titana. Vodikovi atomi difundirajo v notranje reže, vključke ali meje zrn in se tam rekombinirajo, da proizvedejo plin H_2. Tlak plina se poveča in na površini lahko nastanejo in počijo mehurji.

Kvantitativno mehurjenje kot funkcija koncentracije ocetne kisline

Kontrolirano testiranje v 50 % natrijevem acetatu pri 90 stopinjah 500 ur s spremenljivo nečistoto ocetne kisline je pokazalo naslednje. Pri ocetni kislini pod 100 ppm je pH 8,5-9,0, ni sproščanja vodika, ni mehurčkov in površina je svetla. Pri 100–300 ppm je pH 6,0–7,5, lahko pride do sproščanja vodika v sledovih, vendar ni očitnih mehurčkov. 300-500 ppm 5.0-6.0 300-500 ur Občasni drobni mehurčki (<0.5 mm diameter) 1-5 per cm2 Blister density At 500–1,000 ppm the pH is 4.0–5.0, considerable blistering is observed with blister size 0.5–2 mm, blister density is 5–20 per cm² and blistering starts within 100–300 hours. Blistering occurs at concentrations above 1,000 ppm at pH levels below 4.0 with blister size greater than 2 mm, blister density greater than 20 per cm² and initiation of blistering in 50–150 hours.

Vpliv temperature in koncentracije kisika na mejno vrednost za nastanek mehurčkov

Največja dovoljena ocetna kislina pada z naraščajočo temperaturo. Dovoljena vsebnost ocetne kisline pri 70 stopinjah je 1000 ppm (0,1 %). Pri 80 stopinjah je 750 ppm. 500 ppm pri 90 stopinjah. Pri 100 stopinjah je 300 ppm. Je 150 ppm pri 110 stopinjah. Na mejno vrednost vpliva tudi količina raztopljenega kisika. Pri nižjih koncentracijah ocetne kisline se v odzračenih raztopinah pojavijo mehurji, ker ni prisotne redukcije kisika, ki bi tekmovala z nastajanjem vodika. Gazirane raztopine (O2 > 5 ppm) povečajo dovoljeno količino ocetne kisline za 30–50 %.

Vodnik za nadzor nečistoč ocetne kisline v grelniku natrijevega acetata

Najvišje dovoljene koncentracije ocetne kisline za titanove grelnike stopnje 2 v 50 % natrijevem acetatu pri 90 stopinjah so prikazane v naslednji tabeli za različne življenjske dobe in različna dovoljena mehurjenja.

Desired Service Life (years) Maximum Allowable Acetic Acid (ppmExpected pH range Blistering potentialRecommended Action >5 <300 >6,0 Brez Brez 3–5 300–500 5.0–6,0 Nizko Četrtletno spremljanje 1–3 500–800 4.5–5,0 Zmerno Nevtralizirajte z natrijevim hidroksidom<1 800-1000 4.0-4.5 High Purify solution
Not acceptable >1,000 <4.0 Severe Change solution
Inženiring zunaj nadzora ocetne kisline

Stopnja titana bo vplivala na odpornost proti mehurjenju. Stopnja 7 (stabiliziran s paladijem) je 3- do 5-krat bolj tolerantna na ocetno kislino, ker paladij katalizira rekombinacijo vodika in tako zmanjša količino vodika, ki gre v kovino. Razred 12 zagotavlja vmesno izboljšanje. Debelina stene ne prepreči nastajanja mehurjev, vendar lahko debele stene sprejmejo več mehurjev pred puščanjem. Redno preverjajte pH raztopine. Če je pH pod 7, dodajte natrijev hidroksid, da zvišate pH. Dovoljen prag ocetne kisline. Prekrivanje z dušikom za izključitev kisika. Dodan oksidant, kot je natrijev nitrit (100 ppm), zviša prag in spodbuja redukcijo kisika nad sproščanjem vodika.

Razvijanje dobro{0}}informirane specifikacije

V primeru titanovega grelnika stopnje 2, ki segreva 50 % natrijevega acetata pri 90 °C, da bi zagotovili varnostno mejo pod pragom mehurčkov 500 ppm, mora biti nečistoča ocetne kisline pod 300 ppm. Enkrat na teden preverite pH. Če pade pod 7, dodajte 0,1 odstotka natrijevega hidroksida, da povečate pH. Če je ocetna kislina večja od 500 ppm, uporabite titan stopnje 7 ali dodajte oksidant, kot je 100 ppm natrijevega nitrita. Med delovanjem vsake 3 mesece preverite mehurje na površini grelnika. Če ga najdete, nevtralizirajte raztopino in zamenjajte grelec. Inženir mora vzdrževati raven nečistoče ocetne kisline pod 500 ppm, da prepreči nastajanje vodikovih mehurčkov v titanovih grelnikih stopnje 2, ki se uporabljajo v storitvah z natrijevim acetatom.