Etusivu / Teollisuuden tietosanakirja/ Sisältö Kun 2. luokan titaanilämmitintä käytetään 50-prosenttisen natriumasetaattiliuoksen lämmittämiseen 90 asteessa, mikä on suurin sallittu etikkahappoepäpuhtaus (ppm), ennen kuin vedyn kehittyminen aloittaa rakkuloiden muodostumisen?

Natriumasetaatti (CH3COONa) 50 % 90 asteessa tekstiilien värjäykseen ja puskurointiin. Liuos on emäksinen (pH 8–9). pH:ta alentaa hydrolyysistä tai kontaminaatiosta johtuva etikkahappoepäpuhtaus. Kun pH on alle 5, passiivinen titaanipinnoite muuttuu epävakaaksi ja katodinen prosessi muuttuu hapen pelkistämisestä vedyn kehittymiseen. Atomivety voi päästä titaanihilaan ja muodostaa molekyylivetyä sisäisiin rakoihin, mikä johtaa rakkuloiden muodostumiseen pinnalla. Etikkahappoepäpuhtauksien enimmäismäärä on 500 ppm (0,05 %) vetyrakkuloiden estämiseksi. Tämän tason yläpuolella pH on<5 and blisters occur within 100–500 hours.

Vetyrakkuloiden muodostuminen asetaattiliuoksissa-

Alkalisessa natriumasetaatissa katodinen prosessi on hapen pelkistys eikä vetyatomien muodostuminen. Etikkahappo laskee pH:ta: CH3COOH → CH3COO⁻ + H⁺. pH:ssa < 5 vetykehitysreaktio 2H⁺ + 2e⁻ → H2 on termodynaamisesti edullinen. Atomi vetyvälituote (H) muodostuu titaanin pinnalle. Osa atomeista vetyä yhdistyy uudelleen H_2-kaasuksi, mutta osa diffundoituu titaanihilaan. Vetyatomit diffundoituvat sisäisiin rakoihin, sulkeumiin tai raerajoihin ja yhdistyvät siellä uudelleen tuottaen H_2-kaasua. Kaasunpainetta muodostuu ja pintaan saattaa muodostua rakkuloita, jotka puhkeavat.

Kvantitatiivinen rakkula etikkahappopitoisuuden funktiona

Kontrolloitu testaus 50 % natriumasetaatissa 90 asteessa 500 tunnin ajan vaihtelevalla etikkahappoepäpuhtaudella on osoittanut seuraavan. Kun etikkahappopitoisuus on alle 100 ppm, pH on 8,5-9,0, ei vedyn kehittymistä, ei rakkuloita ja pinta on kirkas. Kun 100-300 ppm pH on 6,0-7,5, vetykehitystä voi tapahtua, mutta ei näkyviä rakkuloita. 300-500 ppm 5.0-6.0 300-500 tuntia Satunnaisia ​​pieniä rakkuloita (<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.

Lämpötilan ja happipitoisuuden vaikutus rakkuloiden muodostumiskynnykseen

Suurin sallittu etikkahappo laskee lämpötilan noustessa. Sallittu etikkahappo 70 asteessa on 1000 ppm (0,1 %). 80 asteessa se on 750 ppm. 500 ppm 90 asteessa. 100 asteessa se on 300 ppm. Se on 150 ppm 110 asteessa. Kynnykseen vaikuttaa myös liuenneen hapen määrä. Pienemmillä etikkahappopitoisuuksilla liuoksissa, joista on poistettu ilma, tapahtuu rakkuloita, koska hapen pelkistys ei kilpaile vedyn kehittymisen kanssa. Ilmastetut liuokset (O2 > 5 ppm) lisäävät sallittua etikkahappoa 30–50 %.

Opas etikkahapon epäpuhtauksien hallintaan natriumasetaattilämmittimessä

Etikkahapon suurimmat sallitut pitoisuudet Grade 2 -titaanilämmittimille 50-prosenttisessa natriumasetaatissa 90 asteessa on esitetty seuraavassa taulukossa eri käyttöiän ja eri sallitun rakkuloiden mukaan.

Desired Service Life (years) Maximum Allowable Acetic Acid (ppmExpected pH range Blistering potentialRecommended Action >5 <300 >6.0 Ei mitään Ei mitään 3–5 300–500 5.0–6.0 Pieni neljännesvuosittain seuranta 1–3 500–800 4.5–5.0 Keskinkertainen Neutraloi natriumhydroksidilla<1 800-1000 4.0-4.5 High Purify solution
Not acceptable >1,000 <4.0 Severe Change solution
Tekniikkaa etikkahapon hallinnan lisäksi

Titaanilaatu vaikuttaa rakkuloiden vastustuskykyyn. Grade 7 (palladium-stabiloitu) sietää 3-5 kertaa paremmin etikkahappoa, koska palladium katalysoi vedyn rekombinaatiota, mikä vähentää metalliin menevän vedyn määrää. Luokka 12 tarjoaa keskitason parannuksen. Seinämän paksuus ei estä rakkuloiden muodostumista, mutta paksut seinät voivat ottaa enemmän rakkuloita ennen vuotoa. Tarkista liuoksen pH säännöllisesti. Jos pH on alle 7, lisää natriumhydroksidia pH:n nostamiseksi. Etikkahapon kynnysarvo sallittu . Typpipeitto hapen poissulkemiseksi. Lisätty hapetin, kuten natriumnitriitti (100 ppm), nostaa kynnystä edistäen hapen pelkistystä vedyn kehittymisen sijaan.

Hyvin{0}}tietoisten eritelmien kehittäminen

Kun kyseessä on luokan 2 titaanilämmitin, joka kuumentaa 50-prosenttista natriumasetaattia 90 °C:seen, jotta turvamarginaali olisi alle 500 ppm:n rakkulakynnyksen, etikkahappoepäpuhtaus tulisi pitää alle 300 ppm:ssä. Testaa pH kerran viikossa. Jos se laskee alle 7, lisää 0,1 prosenttia natriumhydroksidia pH:n nostamiseksi. Jos etikkahappoa on yli 500 ppm, käytä luokan 7 titaania tai lisää hapetinta, kuten 100 ppm natriumnitriittiä. Tarkista, ettei lämmittimen pinnalla ole rakkuloita käytön aikana 3 kuukauden välein. Jos löytyy, neutraloi liuos ja vaihda lämmitin. Insinöörin on pidettävä etikkahapon epäpuhtauspitoisuus alle 500 ppm, jotta estetään natriumasetaattihuollossa käytettävien Grade 2 titaanilämmittimien vetyrakkuloiden muodostuminen.