工业污水为了降低含杂原子化合物在氧化过程中生成酸类可导致反应系统低温段出现腐蚀的风险,必须对反应器进行结构改造。一种简单的解决思路由数位研究者提出,即在反应流中加入碱液中和生成的酸。但碳酸盐的沉淀以及超临界温度下的腐蚀问题指出了这种方法的风险性。反应器区间内过程温度与pH值的关系图,可行的操作是将碱液引入反应区域的下游。废水与氧化剂可以通过单独的管路引入反应器。钛合金为构成系统中预热器的材质,因为部分有机物在预热器内即被快速热解、氧化成酸类,普通钢材在高温氧化环境中极易被腐蚀。反应器主体材质因450-600oC的高温应选择耐高温的镍基合金。反应后的废液引入常温的NaOH或KOH碱液中和,城镇小区生活污水处理设备报价,形成弱碱性的亚临界水溶液。研究表明超/亚临界温度的梯度变化对腐蚀没有较大影响。由于碱性溶液在超临界温度下具有很强的腐蚀性,引入的碱液必须尽量减少接触超临界温度区域,这可通过缩小反应器与冷却器的横截面积来实现。此外,应确保氧化后的废液呈碱性,含氯化物或化物的高温水溶液也会导致严重腐蚀。
化工污水关于水在高温高压条件下的物性变化、攻击因子(H 、OH-)的数量影响、保护性氧化皮的溶解度以及各类金属的腐蚀行为在其他研究中进行了详细描述,在本文只做简要论述:
(1)溶液密度的增加促进了水的解离,生成了高浓度的H 和OH-。由于强酸或强碱的反应环境利于氧化皮溶解,导致腐蚀加速。
(2)除了溶液密度增大使得氧化皮溶解加快导致腐蚀这个间接影响,腐蚀也会受到溶液密度的直接影响。氢键的数量越多,极性更强,会使密度大的水成为盐类的强力溶剂。盐的介入会直接导致腐蚀发生。
(3)阴离子在腐蚀过程中起重要作用。特殊阴离子可能对金属的耐蚀性产生不利影响,但阴离子造成腐蚀与否取决于金属种类。例如,氯化物及化物对不锈钢具有强腐蚀性,而对钛的影响却是微乎其微。
(4)镍基合金在超临界NaOH或KOH水溶液中耐蚀性很差。其原因是材质表面具有保护性的金属氢氧化物在是超临界温度下可被熔化。另一方面,亚临界NaOH水溶液几乎不会对镍基合金造成腐蚀。
(5)如钛、铌、钽等其他材质遵循与上述不同的腐蚀行为。
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