氯化氫合成爐的腐蝕主要表現(xiàn)
一是因合成爐溫度過高造成的高溫腐蝕。由于合成氣體中仍殘留部分未反應完全的游離氯,在高溫下與合成爐材質反應生成氯化鐵或氯化亞鐵:2Fe+3Cl2=2FeCl3,F(xiàn)e+Cl2=FeCl2 此腐蝕反應在300℃以下速率很慢,但超過此溫度腐蝕反應速率明顯加快。
二是因合成爐溫度過低造成的氫去極化腐蝕。因原料氯氣、氫氣中含有少量水蒸氣和氧氣,在合成過程氧和氫反應生成水蒸汽,當合成爐壁溫低于氯化氫氣體的露點時,爐壁形成凝酸。由于凝酸(鹽酸)是一種典型的非氧化性酸,金屬鐵在鹽酸中腐蝕的陽極過程是金屬鐵的溶解,即:Fe-Fe3+ + 3e,F(xiàn)e-Fe2+ + 2e 陰極過程是氫離子的還原,即:2H+ + 2e-H2 總反應式為:2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2,F(xiàn)e +2HCl= FeCl2 + H2 由此可見,為減輕鋼制水夾套式氯化氫合成爐的腐蝕,合成爐設計壁溫應控制在合成氣體的露點以上,高溫臨界腐蝕溫度300℃以下。
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