Как скоростта на разлагане на хлората (катализирана от титаниева повърхност) повишава местната температура и ускорява корозията в нагревател за сноп от титаниеви тръби, предварително загряващ 4% разтвор на натриев хлорат за избелване на хартия?
Остави съобщение
В 4% натриев хлорат (NaClO₃) при 80 градуса, титанът катализира разлагането на хлората: 4NaClO₃ → 3NaClO₄ + NaCl (плюс кислород). Това разлагане е екзотермично. При ниски скорости на потока се получава локализирано нагряване от 5–15 градуса в близост до титановата повърхност. По-високата локална температура ускорява както разлагането на хлората, така и корозията на титана, създавайки положителна обратна връзка.
Количествено повишаване на температурата и ускоряване на корозията
За титан от клас 2 в 4% NaClO₃ при 80 градуса, насипна температура:
| Скорост на потока (m/s) | Локално повишаване на температурата (градуси) | Скорост на разлагане на хлорат (g/m²·час) | Скорост на корозия (mm/година) |
|---|---|---|---|
| 0 (в застой) | 10–20 | 2–5 | 0.30–0.60 |
| 0.1 | 5–12 | 1–3 | 0.20–0.40 |
| 0.5 | 2–5 | 0.5–1.5 | 0.12–0.25 |
| 1.0 | 1–2 | 0.2–0.5 | 0.08–0.15 |
| 2.0 | 0–1 | 0.1–0.3 | 0.05–0.10 |
Динамика на обратната връзка във времето
| време (часове) | Повърхностна температура (градус) | Скорост на корозия (mm/година) | Скорост на разлагане (g/m²·час) |
|---|---|---|---|
| 0 | 85 | 0.10 | 0.5 |
| 100 | 90 | 0.15 | 0.8 |
| 200 | 95 | 0.22 | 1.2 |
| 500 | 105 | 0.35 | 2.0 |
| 1,000 | 120 | 0.60 | 3.5 |
Ръководство за управление на скоростта на потока и температурата
| Желана скорост на корозия (mm/година) | Минимална скорост на потока (m/s) | Очаквано местно повишаване на температурата (градуси) |
|---|---|---|
| <0.10 | >1.5 | <2 |
| 0.10–0.15 | 1.0–1.5 | 2–4 |
| 0.15–0.25 | 0.5–1.0 | 4–8 |
| >0.25 | <0.5 | >8 |
Инженерна препоръка
За обслужване с натриев хлорат поддържайте скорост на потока над 1,5 m/s, за да сведете до минимум локалното нагряване и да предотвратите термично изтичане. Чрез контролиране на потока инженерът намалява разлагането на хлората и ускоряването на корозията.
