一种浓硫酸分布器防腐蚀装置及方法与流程

本发明属于电化学防腐蚀领域，更具体地，涉及一种浓硫酸分布器防腐蚀装置及方法。

背景技术：

1、目前，用于生产硫酸的分布器是重要的干燥塔、吸收塔塔内组件，常见的结构形式包括槽管式、管式以及碟式，材质包括不锈钢、高硅钢、铸铁、非金属材料等。槽式分布器一般包括进酸主管、分酸支管、分酸槽、连通槽以及降酸管，因其分酸点密度高、静压稳流、气体阻力小等技术特性，避免了管式分布器酸速大、带压喷射易产生冲刷腐蚀、酸沫及大装置中存在明显分酸“死区”等缺陷。目前，具有代表性的槽管式分布器包括进口分布器及天华化工机械及自动化研究设计院主导开发的阳极保护分布器。

2、进口分布器一般采用高硅不锈钢材质，在热浓硫酸环境下耐蚀性极佳，使用年限长，使用过程中无需管理，但造价高昂，且高硅钢脆性高易断裂，焊接性能差，胀接的降液管长时间运行后易发生松动甚至脱落，不耐浓硫酸中可能含有的氟离子腐蚀。阳极保护分酸器采用普通奥氏体不锈钢304l、316l，分酸器内安装阳极保护部件：槽阴极、管阴极、控参电极及监参电极，并将所有部件接线至塔外恒电位仪，由恒电位仪控制分酸器电位进行阳极保护，通过阳极保护后使腐蚀率＜0.1mm/a，使用寿命、工艺性能与进口高硅钢分布器相当，但成本大幅下降，价格仅为其40%。但阳极保护分布器需安装阳极保护部件较多，且需要进行阳极保护的运行管理。应用推广过程中，由于分酸器的塔内运行环境属于强酸风险的受限空间，使用厂家对分布器安装、维护简化及免管理的需求强烈，因此，开发一种防腐蚀效果好且控制逻辑简单、体积小、安装于塔体外侧、免受限空间维护的分布器对制酸生产是相当迫切的。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种槽管式浓硫酸分布器防腐蚀装置及方法，该装置利用恒槽压仪控制阳极和阴极间的电压，使分布器电位维持在钝化区内，进而实现浓硫酸分布器的防腐蚀作用，该槽管式浓硫酸分布器防腐蚀装置不仅防腐蚀效果好、控制逻辑简单，且体积小，免受限空间维护。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种浓硫酸分布器防腐蚀装置，该浓硫酸分布器防腐蚀装置包括主酸管、分酸支管、分酸槽、降酸管以及恒槽压仪，其中，

3、沿所述主酸管的长度方向上设置若干主酸管点状阴极，所述分酸槽内设置槽阴极；所述主酸管、分酸槽和降酸管通过导线与所述恒槽压仪的正极连接，所述主酸管点状阴极和槽阴极通过导线与所述恒槽压仪的负极连接。

4、本发明中，浓硫酸分布器防腐蚀装置中的浓硫酸分布器为槽管式分布器，其一般结构为：主酸管连接若干分酸支管，每个分酸支管均连接有分酸槽，每个分酸槽连接有若干降酸管。以主酸管、分酸槽以及降酸管为阳极，通过导线与恒槽压仪的正极连接；以主酸管点状阴极和槽阴极为阴极，通过导线与恒槽压仪的负极连接。本发明中的浓硫酸分布器防腐蚀装置不包括恒电位仪以及参比电极。

5、为了分布器在塔内长时间安全运行，优选地，各所述主酸管点状阴极通过金属连接片连接，各所述槽阴极通过金属连接片连接，所述金属连接片通过导线与所述恒槽压仪的负极连接。其中，金属连接片可通过塔体上的开孔引出后再通过导线与恒槽压仪的负极连接。

6、根据本发明，为了更好的实现电流的扩散，优选地，所述主酸管点状阴极为合金棒，沿所述主酸管长度的方向上，相邻所述主酸管点状阴极之间的距离为0.5~1.5m。所述槽阴极为合金棒，所述槽阴极的长度小于等于所述分酸槽的长度。进一步优选地，所述合金棒为铬镍耐蚀合金棒。而在本发明中，浓硫酸分布器的各配件可以选用不锈钢材质，即所述主酸管、分酸支管、分酸槽以及降酸管中至少一种的材质为不锈钢。为了使分酸槽液位较低时，也能实现浓硫酸分布器的防腐蚀保护效果，优选地，所述槽阴极设置于所述分酸槽内的中下部。

7、本发明中，以所述主酸管、分酸槽和降酸管为阳极，以所述主酸管点状阴极和槽阴极为阴极，优选地，所述阴极与阳极的面积比小于等于1:600。

8、本发明另一方面提供一种浓硫酸分布器防腐蚀方法，所述浓硫酸分布器防腐蚀方法在上述浓硫酸分布器防腐蚀装置中进行，包括：调节恒槽压仪，使所述浓硫酸分布器的电位维持在钝化区。

9、根据本发明，优选地，所述浓硫酸的浓度为92.5~99%，温度为≤90℃；所述浓硫酸分布器的槽压控制在100~400mv，保护电流控制在0.5～10a。

10、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

11、1）本发明中，当浓硫酸的浓度为92.5~99%，温度为≤90℃时，可使浓硫酸分布器的腐蚀率<0.1mm/a，浓硫酸分布器使用寿命可长达10年。

12、2）本发明的浓硫酸分布器防腐蚀装置中主酸管点状阴极和槽阴极均采用铬镍耐蚀合金棒，该材质的选用不仅可以使电位稳定，还延长了阴极的使用寿命，降低了阴极的更换费用。

13、3）与现有的阳极保护技术方案比，本发明无需用到恒电位仪以及参比电极，克服了恒电位仪阳极保护系统中设备部件较多的缺陷，同时电气接线、仪器部分均得到极大的简化，也无需再进入到塔内受限空间中进行维护。

14、4）本申请的浓硫酸分布器防腐蚀装置采用恒槽压防腐蚀保护系统，利用恒槽压仪控制阳极和阴极间的电压，使浓硫酸分布器的电位保持在钝化区内小幅波动，该系统不仅操作、控制逻辑简单，控制性能稳定可靠，成本较低，且安装于塔外侧，无需额外操作，实现了一种免管理的防腐蚀保护。

15、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种浓硫酸分布器防腐蚀装置，其特征在于，该浓硫酸分布器防腐蚀装置包括主酸管、分酸支管、分酸槽、降酸管以及恒槽压仪，其中，

2.根据权利要求1所述的浓硫酸分布器防腐蚀装置，其中，

3.根据权利要求1所述的浓硫酸分布器防腐蚀装置，其中，所述主酸管点状阴极为合金棒；相邻所述主酸管点状阴极之间的距离为0.5~1.5m。

4.根据权利要求1所述的浓硫酸分布器防腐蚀装置，其中，所述槽阴极为合金棒，所述槽阴极的长度小于等于所述分酸槽的长度；所述槽阴极设置于所述分酸槽内的中下部。

5.根据权利要求3或4所述的浓硫酸分布器防腐蚀装置，其中，所述合金棒为铬镍耐蚀合金棒。

6.根据权利要求1所述的浓硫酸分布器防腐蚀装置，其中，所述主酸管、分酸支管、分酸槽以及降酸管中至少一种的材质为不锈钢。

7.根据权利要求1所述的浓硫酸分布器防腐蚀装置，其中，

8.一种浓硫酸分布器防腐蚀方法，其特征在于，所述浓硫酸分布器防腐蚀方法在权利要求1~7中任意一项所述的浓硫酸分布器防腐蚀装置中进行，包括：调节恒槽压仪，使所述浓硫酸分布器的电位维持在钝化区。

9.根据权利要求8所述的浓硫酸分布器防腐蚀方法，其中，所述浓硫酸的浓度为92.5~99%，温度为≤90℃。

10.根据权利要求8所述的浓硫酸分布器防腐蚀方法，其中，所述浓硫酸分布器的槽压控制在100~400mv，电流控制在0.5~10a。

技术总结本发明属于电化学防腐蚀领域，具体公开了一种浓硫酸分布器防腐蚀装置及方法，该装置包括主酸管、分酸支管、分酸槽、降酸管以及恒槽压仪，其中，所述主酸管上设置有若干主酸管点状阴极，所述分酸槽内设置有槽阴极；所述主酸管、分酸槽和降酸管通过导线与所述恒槽压仪的正极连接，所述主酸管点状阴极和槽阴极通过导线与所述恒槽压仪的负极连接。本发明的槽管式浓硫酸分布器防腐蚀装置采用恒槽压防腐蚀保护系统，利用恒槽压仪控制阳极和阴极间的电压，使浓硫酸分布器的电位在钝化区内小幅波动，该系统不仅操作、控制逻辑简单，控制性能稳定可靠，且成本较低，安装于塔外侧，无需额外操作，实现了一种免管理的防腐蚀保护。技术研发人员：莫春萍,曹有琪,张静,左锐,李文浩,田静,陶晓宇,丁亚文,陈栋然受保护的技术使用者：天华化工机械及自动化研究设计院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5