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标题: 氟磺酸环境的材料选择 [打印本页]

作者: leezhw0123 时间: 2020-5-28 15:15
标题: 氟磺酸环境的材料选择
70%的硫酸，2%的氢氟酸的混合液，160摄氏度左右，哪种金属材质比较合适

作者: 王根荣 时间: 2020-5-29 07:54
什么设备？管道？泵？换热器？反应器？或者是其它什么？不说清楚了别人无法开展讨论。

作者: cfleon 时间: 2020-5-29 08:31
本帖最后由 cfleon 于 2020-5-29 08:38 编辑

前几天刚回复一个上海用户工况，主要腐蚀与此相似，高温硫酸。

您这个工况，钛镍基合金超级不锈钢等全部否定往上考虑锆吧 ZR702。
（当然，ZR702在高温硫酸70%和160度这个组合依然有风险：数据为70%能耐150度，或者60%能用到160度）。至于氢氟酸，锆在这个温度和浓度是可用的。
不差钱的话，Ta钽。
建议做一组挂片。毕竟如果Zr能用的话，还是能省一些银子的。
图表之前帖子里有，暂时没找到。

阿斯米合金，希望对你有用。

作者: leezhw0123 时间: 2020-5-29 13:40

cfleon 发表于 2020-5-29 08:31
前几天刚回复一个上海用户工况，主要腐蚀与此相似，高温硫酸。

您这个工况，钛镍基合金超级不锈钢等 ...

非常感谢··计划做挂片实验

作者: leezhw0123 时间: 2020-5-29 13:41

王根荣发表于 2020-5-29 07:54
什么设备？管道？泵？换热器？反应器？或者是其它什么？不说清楚了别人无法开展讨论。

换热器，以前用石墨换热器存在腐蚀

作者: 王根荣 时间: 2020-5-30 07:53

leezhw0123 发表于 2020-5-29 13:41
换热器，以前用石墨换热器存在腐蚀

在70%的硫酸，2%的氢氟酸的混合液，160摄氏度左右的工况条件下，如果一定要用金属材料只能选择金、铂、钽了，但这几种材料可不是一点小贵，而是大贵，非一般企业所能用得起的。
你们原来选用的石墨换热器是什么型号？是使用什么树脂浸渍的？使用寿命是多久？如果各方面都能很好的把控，应该是能有较长使用寿命。

作者: leezhw0123 时间: 2020-5-30 16:21

王根荣发表于 2020-5-30 07:53
在70%的硫酸，2%的氢氟酸的混合液，160摄氏度左右的工况条件下，如果一定要用金属材料只能选择金、铂、钽 ...

是的，金属太贵了

作者: 唐工13661021263 时间: 2020-6-6 09:24
可以用我们的ZS1032轻松搞定

作者: yunsanapo 时间: 2020-6-10 08:32
这个环境可以说是很苛刻的了，要说明的是，看了楼上的回复，很多说法都是错误的，比如，钛，锆，钽，都是不能用的，因为里面存在HF；而对于贵金属银而言，这个硫酸的浓度和温度范围又过高了，不适合。

不谈设备类型，仅从耐腐蚀性方面考虑，比较靠谱的金属选材有：

1. 铱，钌，金，铂：这四种材料在该公工况中具有优异的耐腐蚀性，但是被现实打脸的是：他们都很贵很贵，而且铱，钌都很脆，加工困难，除非你是用于实验室用途或者XX（你懂的）用途，否则么，老板会发飙的。

2. 同时耐受中浓度高温硫酸 + HF的材料，比较质优价廉的，可能只能从镍基耐蚀合金里面找了。像HF的生产工艺中，用萤石粉 + 浓硫酸在150℃生成Ca(HSO4.F)HF的过程，腐蚀最苛刻，所以放在用哈氏合金C-276制造的预反应器中进行，HF会一定程度上抑制浓硫酸对哈氏合金C-276的腐蚀，但是你这个环境下的硫酸显然没那么浓，HF的抑制效果有限。而且对于浓度70%，温度170℃的硫酸，已经到其沸点，这个条件已经触达了最耐中等浓度硫酸腐蚀的镍基合金：哈氏合金B3的适用上限；另外可能还要考虑HF的浓缩。局部的浓度可能会超过2%。但是对于HF的腐蚀机理而言，浓度温度越高，腐蚀率不一定就会攀升，所以在严格控氧/氧化剂的情况下，建议可以先用哈氏合金B3做测试。

3. 另外还想说说高纯碳化硅材料，在国外这个材料得到了比较好的应用，前几年国内就有用这个材料做换热器的先例（虽然加工性和脆性需要克服），这个材料有个特点是对全浓度下的硫酸，耐腐蚀性都极佳，且是为数不多的可耐HF腐蚀的陶瓷材料。（据国内某硅酸盐研究所的数据，140℃的加压氢氟酸（浓度位置）中放置7天，未见可见腐蚀）。因此综合耐腐蚀性和易得性，这个材料可能也是适用的。

当然了，腐蚀世界的奇妙之处就是”蝴蝶效应“，实际工况中一点点小的改变就可能导致对材料的腐蚀大不相同，因此，上述的内容仅供参考，建议楼主根据自身的实际情况，结合上述意见，做进一步实验。

作者: leezhw0123 时间: 2020-6-15 11:37

唐工13661021263 发表于 2020-6-6 09:24
可以用我们的ZS1032轻松搞定

这是什么材料，可以说详细一下吗

作者: leezhw0123 时间: 2020-6-15 11:38

yunsanapo 发表于 2020-6-10 08:32
这个环境可以说是很苛刻的了，要说明的是，看了楼上的回复，很多说法都是错误的，比如，钛，锆，钽，都是不 ...

感谢，相当专业
我们也计划用碳化硅这种材料试试，不过在这么高的温度下，密封是个问题

作者: 小小的鱼 时间: 2020-6-17 09:02
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作者: 唐工13661021263 时间: 2020-6-21 19:14

leezhw0123 发表于 2020-6-15 11:37
这是什么材料，可以说详细一下吗

详细资料可以私聊

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