Acasă / Industry Knowledge Encyclopedia/ Conținut Când un încălzitor de titan de gradul 2 este folosit pentru a încălzi o soluție de acetat de sodiu 50% la 90 de grade, care este impuritatea maximă admisă a acidului acetic (ppm) înainte ca evoluția hidrogenului să inițieze formarea de vezicule?

Acetat de sodiu (CH3COONa) 50% la 90 de grade, pentru vopsirea textilelor și tampon. Soluția este alcalină (pH 8-9). pH-ul este redus de impuritatea acidului acetic din hidroliză sau contaminare. La pH sub 5, stratul pasiv de titan devine instabil și procesul catodic se schimbă de la reducerea oxigenului la degajarea hidrogenului. Hidrogenul atomic poate intra în rețeaua de titan și poate crea hidrogen molecular în golurile interne, ducând la formarea de vezicule la suprafață. Impuritatea maximă a acidului acetic este de 500 ppm (0,05%) pentru a preveni formarea de hidrogen. Peste acest nivel pH-ul este<5 and blisters occur within 100–500 hours.

Mecanismul de formare a veziculelor de hidrogen în soluții de acetat-

Procesul catodic în acetatul de sodiu alcalin este reducerea oxigenului și nu formarea atomilor de hidrogen. Acidul acetic scade pH-ul: CH₃COOH → CH₃COO⁻ + H⁺. La pH < 5, reacția de degajare a hidrogenului 2H⁺ + 2e⁻ → H₂ este favorizată termodinamic. Intermediarul atomic de hidrogen (H) se formează la suprafața de titan. O parte din hidrogenul atomic se recombină în gaz H_2, dar o fracțiune difuzează în rețeaua de titan. Atomii de hidrogen difuzează spre goluri interne, incluziuni sau granițe și acolo se recombină pentru a produce gaz H_2. Se acumulează presiunea gazului și se pot forma și izbucni vezicule la suprafață.

Blistering cantitativ ca o funcție a concentrației de acid acetic

Testarea controlată în acetat de sodiu 50% la 90 de grade timp de 500 de ore cu impurități variabile de acid acetic a stabilit următoarele. La acid acetic sub 100 ppm, pH-ul este de 8,5-9,0, fără degajare de hidrogen, fără vezicule și suprafața este strălucitoare. La 100-300 ppm, pH-ul este de 6,0-7,5, pot apărea urme de hidrogen, dar nu există vezicule vizibile. 300-500 ppm 5.0-6.0 300-500 ore Ocazional vezicule minuscule (<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.

Efectul temperaturii și al concentrației de oxigen asupra pragului de vezicule

Acidul acetic maxim admisibil scade odată cu creșterea temperaturii. Acidul acetic permis la 70 de grade este de 1000 ppm (0,1 %). La 80 de grade este de 750 ppm. 500 ppm la 90 de grade. La 100 de grade este 300 ppm. Este 150 ppm la 110 grade. Pragul este afectat și de cantitatea de oxigen dizolvat. La concentrații mai scăzute de acid acetic, apar vezicule în soluțiile dezaerate, deoarece reducerea oxigenului nu este prezentă pentru a concura cu degajarea hidrogenului. Soluțiile aerate (O2 > 5 ppm) măresc acidul acetic permis cu 30–50%.

Ghid pentru controlul impurităților de acid acetic în încălzitorul cu acetat de sodiu

Concentrațiile maxime admise de acid acetic pentru încălzitoarele de titan de gradul 2 în acetat de sodiu 50% la 90 de grade sunt prezentate în tabelul următor pentru diferite durate de viață și diferite blistere permise.

Desired Service Life (years) Maximum Allowable Acetic Acid (ppmExpected pH range Blistering potentialRecommended Action >5 <300 >6,0 Niciunul Nici unul 3–5 300–500 5.0–6,0 Scăzut Monitorizare trimestrială 1–3 500–800 4.5–5,0 ModeratNeutralizare cu hidroxid de sodiu<1 800-1000 4.0-4.5 High Purify solution
Not acceptable >1,000 <4.0 Severe Change solution
Inginerie dincolo de controlul acidului acetic

Calitatea de titan va afecta rezistența la bășici. Gradul 7 (stabilizat cu paladiu) este de 3 până la 5 ori mai tolerant la acidul acetic deoarece paladiul catalizează recombinarea hidrogenului, scăzând astfel cantitatea de hidrogen care intră în metal. Nota a 12-a oferă îmbunătățiri intermediare. Apariția veziculelor nu este prevenită de grosimea peretelui, totuși pereții groși pot lua mai multe vezicule înainte de scurgere. Verificați regulat pH-ul soluției. Dacă pH-ul este sub 7, adăugați hidroxid de sodiu pentru a crește pH-ul. Pragul de acid acetic admis . acoperire cu azot pentru a exclude oxigenul. Un oxidant, cum ar fi nitritul de sodiu (100 ppm), adăugat, ridică pragul, promovând reducerea oxigenului asupra degajării hidrogenului.

Dezvoltarea unei-specificații bine informate

În cazul unui încălzitor cu titan de gradul 2 care încălzește 50% acetat de sodiu la 90C, pentru a oferi o marjă de siguranță sub pragul de blistering de 500 ppm, impuritatea acidului acetic trebuie menținută sub 300 ppm. Testați pH-ul o dată pe săptămână. Dacă scade sub 7, adăugați 0,1% hidroxid de sodiu pentru a crește pH-ul. În cazul în care acidul acetic este mai mare de 500 ppm, utilizați titan de gradul 7 sau adăugați un oxidant, cum ar fi 100 ppm nitrit de sodiu. Verificați dacă există vezicule pe suprafața încălzitorului în timpul funcționării la fiecare 3 luni. Dacă este găsită, neutralizați soluția și înlocuiți încălzitorul. Inginerul trebuie să mențină nivelul de impurități ale acidului acetic sub 500 ppm pentru a preveni formarea de hidrogen a încălzitoarelor de titan de gradul 2 utilizate în serviciul cu acetat de sodiu.