För en värmestav av titan som används för att värma en 5% natriumkloritlösning vid 70 grader, varför sönderdelas kloritjonen på hett titan för att bilda klorid och klorat, och hur ändrar detta den lokala elektrolytkemin?
Lämna ett meddelande
Vid 70 grader sönderdelas klorit (ClO₂⁻) katalytiskt på titaniumytor: 4ClO₂⁻ → 3ClO₃⁻ + Cl⁻. Denna reaktion producerar kloridjoner och kloratjoner. Kloriden ackumuleras nära titanytan, vilket skapar en lokalt hög kloridkoncentration (5–10× bulk). Hög kloridkoncentration destabiliserar den passiva titanfilmen, vilket främjar gropbildning. Kloratjonerna är mindre aggressiva men kan sönderfalla ytterligare vid högre temperaturer.
Kvantitativ nedbrytning och kloridackumulering
I 5 % NaClO₂ vid 70 grader i 500 timmar:
| Tid (timmar) | Producerad klorid (ppm) | Lokal Cl⁻ (yta, ppm) | Kloratproducerat (ppm) | Korrosionshastighet (mm/år) |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0.01–0.03 |
| 100 | 50–100 | 500–1,000 | 200–400 | 0.03–0.08 |
| 250 | 150–250 | 1,500–2,500 | 600–1,000 | 0.08–0.15 |
| 500 | 300–500 | 3,000–5,000 | 1,200–2,000 | 0.15–0.30 |
| 1,000 | 500–800 | 5,000–8,000 | 2,000–3,200 | 0.25–0.50 |
Temperaturens inverkan på nedbrytningshastigheten
| Temperatur (grad) | ClO₂⁻ Nedbrytningshastighet (g/m²·timme) | Tid till 1 000 ppm Lokal Cl⁻ (timmar) |
|---|---|---|
| 50 | 0.2–0.5 | 200–500 |
| 60 | 0.5–1.0 | 100–200 |
| 70 | 1.0–2.0 | 50–100 |
| 80 | 2.0–4.0 | 25–50 |
Kloritnedbrytningskontrollguide
| Driftstemperatur (grad) | Maximal rekommenderad exponering (timmar) | Förväntad lokal Cl⁻ efter exponering (ppm) |
|---|---|---|
| 50 | 1,000 | 500–1,000 |
| 60 | 500 | 500–1,000 |
| 70 | 200 | 500–1,000 |
| 80 | 100 | 500–1,000 |
Ingenjörsrekommendation
För natriumkloritservice vid 70 grader, begränsa kontinuerlig drift till 200 timmar före rengöring eller lösningsbyte. Använd Grade 7 titanium, som har högre kloridtolerans. Genom att kontrollera exponeringstiden begränsar ingenjören kloridansamling och gropbildning.
