Početna / Enciklopedija znanja o industriji/ Sadržaj Kada se grijač titanijuma 2. stepena koristi za zagrevanje 50% rastvora natrijum acetata na 90 stepeni, koja je maksimalna dozvoljena nečistoća sirćetne kiseline (ppm) pre nego što evolucija vodonika inicira stvaranje plikova?

Natrijum acetat (CH3COONa) 50% na 90 stepeni, za bojenje tekstila i pufer. Rastvor je alkalni (pH 8-9). pH se smanjuje nečistoćom octene kiseline hidrolizom ili kontaminacijom. Pri pH ispod 5 pasivni premaz od titana postaje nestabilan i katodni proces se mijenja od redukcije kisika do evolucije vodika. Atomski vodonik može ući u rešetku titanijuma i stvoriti molekularni vodonik u unutrašnjim prazninama, što dovodi do stvaranja plikova na površini. Maksimalna nečistoća octene kiseline je 500 ppm (0,05%) kako bi se spriječilo stvaranje vodikovih plikova. Iznad ovog nivoa je pH<5 and blisters occur within 100–500 hours.

Mehanizam stvaranja mjehurića vodonika u otopinama acetata-

Katodni proces u alkalnom natrijum acetatu je redukcija kiseonika, a ne stvaranje atoma vodika. Sirćetna kiselina smanjuje pH: CH₃COOH → CH₃COO⁻ + H⁺. Pri pH < 5, termodinamički favorizira reakcija evolucije vodonika 2H⁺ + 2e⁻ → H₂. Atomski vodikov intermedijer (H) se formira na površini titanijuma. Nešto atomskog vodonika rekombinuje se u gas H_2, ali dio difunduje u rešetku titana. Atomi vodika difundiraju do unutrašnjih praznina, inkluzija ili granica zrna i tamo se rekombinuju da bi proizveli gas H_2. Pritisak plina raste i površinski plikovi se mogu formirati i pucati.

Kvantitativno stvaranje mjehura kao funkcija koncentracije octene kiseline

Kontrolisanim ispitivanjem u 50% natrijum acetatu na 90 stepeni tokom 500 sati sa promenljivom primesom sirćetne kiseline utvrđeno je sledeće. Kod octene kiseline ispod 100 ppm, pH je 8,5-9,0, nema razvijanja vodonika, nema plikova i površina je svijetla. Na 100-300 ppm pH je 6,0-7,5, može doći do evolucije vodonika u tragovima, ali nema očiglednih plikova. 300-500 ppm 5.0-6.0 300-500 sati Povremeni sitni plikovi (<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.

Utjecaj temperature i koncentracije kisika na prag stvaranja mjehura

Maksimalno dozvoljena octena kiselina opada s povećanjem temperature. Dozvoljena sirćetna kiselina na 70 stepeni je 1000 ppm (0,1 %). Na 80 stepeni je 750 ppm. 500 ppm na 90 stepeni. Na 100 stepeni je 300ppm. To je 150 ppm na 110 stepeni. Na prag utiče i količina rastvorenog kiseonika. Pri nižim koncentracijama octene kiseline, u deaeriranim otopinama dolazi do stvaranja mjehura jer redukcija kisika nije prisutna da bi se nadmetala s evolucijom vodika. Aerirani rastvori (O2 > 5 ppm) povećavaju dozvoljenu sirćetnu kiselinu za 30-50%.

Vodič za kontrolu nečistoće sirćetne kiseline u grijaču natrijum acetata

Maksimalne dozvoljene koncentracije sirćetne kiseline za grijače titanijuma 2. stepena u 50% natrijum acetatu na 90 stepeni prikazane su u sledećoj tabeli za različite životne vek i različito dozvoljeno stvaranje mehurića.

Desired Service Life (years) Maximum Allowable Acetic Acid (ppmExpected pH range Blistering potentialRecommended Action >5 <300 >6,0 Ništa Ništa 3–5 300–500 5.0–6,0 Nisko Kvartalno praćenje 1–3 500–800 4.5–5,0 UmjerenoNeutralizirati natrijum hidroksidom<1 800-1000 4.0-4.5 High Purify solution
Not acceptable >1,000 <4.0 Severe Change solution
Inženjering izvan kontrole octene kiseline

Kvalitet titanijuma će uticati na otpornost na stvaranje plikova. Stepen 7 (stabiliziran s paladijumom) je 3 do 5 puta tolerantniji na octenu kiselinu jer paladij katalizira rekombinaciju vodonika, čime se smanjuje količina vodonika koji ulazi u metal. Ocjena 12 pruža srednje poboljšanje. Debljina stijenke ne sprječava stvaranje plikova, ali debeli zidovi mogu izdržati više plikova prije curenja. Redovno provjeravajte pH otopine. Ako je pH ispod 7, dodajte natrijum hidroksid da povećate pH. Dozvoljen prag sirćetne kiseline. Pokrivanje dušikom kako bi se isključio kisik. Dodan oksidans, kao što je natrijum nitrit (100 ppm), podiže prag, promovišući redukciju kiseonika u odnosu na evoluciju vodonika.

Razvijanje -dobro informiranih specifikacija

U slučaju grijača od titanijuma stepena 2 koji zagreva 50% natrijum acetata na 90C, da bi se ponudila sigurnosna granica ispod praga stvaranja plikova od 500 ppm, nečistoću sirćetne kiseline treba držati ispod 300 ppm. Testirajte pH jednom sedmično. Ako padne ispod 7, dodajte 0,1 posto natrijum hidroksida da povećate pH. Ako je octena kiselina veća od 500 ppm, koristite titanijum 7. razreda ili dodajte oksidans kao što je 100 ppm natrijum nitrita. Provjeravajte ima li plikova na površini grijača tokom rada svaka 3 mjeseca. Ako se nađe, neutralizirajte otopinu i zamijenite grijač. Inženjer mora održavati nivo nečistoće sirćetne kiseline ispod 500 ppm kako bi se spriječilo stvaranje mjehura vodonika na grijačima od titanijuma stepena 2 koji se koriste u servisu natrijum acetata.