离子膜烧碱生产的防腐技术

朱海峰，侯利杰，梅冬艳 

(唐山冀东氯碱有限公司，河北唐山063021)

摘要：阐述了离子膜烧碱主要生产工序介质的腐蚀性及对主要设备、泵、阀所采取的防腐措施。

关键词*离子膜烧碱；防腐；措施

   离子膜制碱工艺主要由盐水精制、电解、氯氢

处理、高纯盐酸等主要工序和部分辅助工序组成，其中盐水精制、电解、高纯盐酸工序的物料中主要

包括饱和氯化钠盐水、308高温烧碱、湿氯气、含游离氯的酸性淡盐水、氯化氢气体和盐酸等强腐蚀

性的介质。因此，生产中使用的工艺管道、设备、仪表等的防腐工作显得尤为重要。

1盐水精制工序

   氯化钠盐水属于强电解质，对金属管道和设备

产生电化学腐蚀，尤其对碳钢的管道和设备的腐蚀更加严重。针对这种情况，对于生产、输送和储存

盐水的管线和静设备应采用钢衬硬橡胶结构，或者采用8?18不锈钢材料制造；对于碳钢容器内部也

可采用环氧玻璃钢防腐；管道和设备上的压力表应采用不锈钢膜片的隔膜压力表，阀门应采用衬胶隔

膜阀或全不锈钢阀；泵类主要采用不锈钢泵或钛泵，钛泵的优点在于它不但能耐盐水的腐蚀，而且

能够很好地抵抗自电解工序返回的含有游离氯的淡盐水的腐蚀。另外，对于采用泥浆循环的盐水精制

工艺，对泥浆泵还有特殊要求。

   冀东氯碱公司氯化钠盐水管线大多采用钢衬胶

管道，部分采用不锈钢管，大型容器如配水槽、澄 玻璃钢结构，砂滤器、盐水过滤器、树脂塔等采用

钢衬硬橡胶结构，化盐泵、精盐水泵采用钛泵。

   对于泥浆泵，因为泥浆中不但含有NaCl，还含

(0H)-等硬质细小颗

粒，不仅具有腐蚀性，还有很强的磨损力，所以，选用了内衬软橡胶、ZAJ型集装式机械密封的渣浆

泵。经过实践检验，它不易堵塞，不易泄漏，寿命长，性能良好。

   近年来，随着防腐技术的飞速发展，新工艺、

新材料不断涌现。例如，鳞片树脂具有优良的耐腐蚀、耐130E高温的性能，同时还具备与碳钢接近

的膨胀系数。另外，施工方便，价格较低，用做大型设备的衬里，越来越受到欢迎。

2电解工序

电解工序阴极系统生成的烧碱温度达88F，NaOH的质量分数为308，对碳钢具有极大的腐蚀

性。常用的耐腐蚀金属材料有纯镍、含碳量低于0.038的超低碳不锈钢316L(00Cr17Ni14Mo2)以

及哈氏合金等，它们能够在碱液中钝化而具有优良的抗腐蚀性能。例如，纯镍在178F，NaOH质量

分数为508的碱液中腐蚀速率仅为0.005m以a。常用来作为密封垫的非金属材料是乙丙橡胶。清搏94-精盐?槽、Ac三三晨洗泥部&用钢衬环氧ishingH?USl*槽阴极 

的2种电解槽中，日本旭化成BF-!型复极式电解

槽的阴极材质也是镍，北京化工机械厂的MBC-2.7型复极式电解槽阴极材质为316L，阴极液循环槽、

循环泵、冷却器、碱液受槽等以及输送高温碱液的管道、阀门的材料均采用316L，压力表采用316L膜片的隔膜压力表，成品碱冷却器的材质为哈氏合

金。冷却后的碱液腐蚀性大大下降，碳钢即可满足耐蚀要求，在常温下，碳钢在0.1%~40.0%NaOH中

的腐蚀速度仅为0.0025mm/a。

   电解槽阳极系统的介质为88：%pH值为2含游

离氯的酸性淡盐水和饱含水分的氯气都具有强腐蚀性，常用的金属材料是钛合金和钽等，它们在酸性

条件下也能产生钝化作用。非金属材料有PVDF&聚偏二氟乙烯）、CPVC(氯化聚氯乙烯）等，常用来做密封垫片的材料是氯丁橡胶。

   该公司电解槽的阳极材料为钛，其中北化机电

解槽阳极边框密封面的材料为钛钯合金，以防止缝隙腐蚀。阳极进出口总管、高温的氯气总管、淡盐

水管、阳极液循环槽、循环泵、淡盐水受槽、淡盐水泵、脱氯塔等设备的材质均为TA2，阳极系统管

道上的阀门全都是PVDF隔膜阀，压力表均为钽膜片的隔膜压力表。温度较低的淡盐水管道可采用钢

衬胶管道。对于温度较低的氯气，在干燥前，采用的是环氧树脂增强的PVC管道；氯气经干燥后，水

的体积分数降至0.041以下，腐蚀性大大降低，输送管道采用碳钢材质，为了密封良好，阀门采用氯

气专用阀。因为钛在干燥氯气中会引起剧烈的化学反应而燃烧，不能用钛管输送干燥的氯气，钛制设

备不得用于水的体积分数小于0.51的氯气场合中。

   近年来，CPVC管道以其成本低、安装方便等

特点正逐步替代钛管道；CPVC球阀以其优良的性价比也在推广之中，衬钛阀门因其经久耐用也能代

替PVDF隔膜阀。

3高纯盐酸工序

   高纯盐酸的生产装置多数采用三合一炉，其主

体材料是不透石墨，这种材料既耐高温，又耐盐酸腐蚀，而且还具有优良的传热性能，把反应热及时

带走。盐酸储罐既可采用钢衬低钙镁橡胶结构，又可采用环氧玻璃钢增强的PVC罐。输送盐酸的泵大

多采用FSB型氟塑料离心泵。目前，消除了动密封

的氟塑料磁力泵越来越受到青睐。输送盐酸的管道可采用钢衬胶或衬塑管道，也可采用环氧玻璃钢增

强的PVC管道。阀门多采用衬胶隔膜阀和PVDF隔

膜阀，目前，增强聚丙烯球阀以其耐蚀性好、价格低廉、阻力小、寿命长、重量轻等优点正逐步取代

其他阀门用在盐酸系统上。压力表应采用钽膜片的隔膜压力表。

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