硫酸铝生产设备的防腐措施分析

詹楚卉

湖南省桃江县第一中学

硫酸铝生产设备的防腐措施分析

詹楚卉

湖南省桃江县第一中学

硫酸铝是常见的无机化工产品，在造纸、水处理、食品添加剂、水泥建材、医药等行业有着广泛的应用。在技术的进步下，硫酸铝生产技术已经逐步发展成熟，铝土矿加压酸溶法得到了推广，但是在工艺操作的影响下，设备很容易发生腐蚀。本文主要就硫酸铝生产设备的防腐措施进行分析。

硫酸铝 生产设备 防腐措施

1 引言

硫酸铝属于无机化合物，可以用于造纸、污水处理，做泡沫灭火器的原料等，与我们的日常生活密切相关。近几年来，生产硫酸铝的厂家越来越多，年产量也逐年增长，硫酸铝产业在我国已然兴起。随着化工时代的到来，硫酸铝的生产工艺逐步成熟，生产过程主要包括磨粉、反应、固液分离、浓缩、结晶、粉碎、包装等程序。由于硫酸铝的化学性质，使其在反应过程中会对工厂的相关设备及仪器进行腐蚀，需要花费一定的经费进行维护。这就需要合理的选择设备并做好防腐措施，来节约成本。本文针对硫酸铝的化学性质，本着经济适用的原则，探讨硫酸铝的生产设备腐蚀与防护措施。

2 硫酸铝生产所需设备的保护措施

在硫酸铝的生产中，必须有搅拌这一过程，搅拌的时候必须要控制好速度，此时就会对调浆罐产生磨损。不仅如此，硫酸铝溶液的弱酸性也会对其产生腐蚀，这就对制作调浆罐的材料做出了严格的要求。合格的调浆罐既需要耐磨又需要耐腐，因此材料的选择可以选用碳钢、不锈钢等，都可满足上述要求。

搅拌的过程中，必然要用到搅拌桨，而搅拌桨材料的选择又是一大难题。目前在常用的有机材料和无机金属、非金属材料中，还没有一种能够完全胜任搅拌桨的材料。在这种情况下，只能选择常用的碳钢表层搪铅，从搅拌这一过程中入手。在保证搅拌速度不影响反应的发生和均衡进行的条件下，将搅拌速度适当的降低，可以提高搅拌桨的使用寿命。目前大部分公司选用的都是这种方法。

除了调浆罐之外，在硫酸铝生产过程中还有一个重要的容器—“反应釜”。铝土矿和硫酸在进行加压反应生产硫酸铝的时候必不可少的一个容器就是反应釜，因为要进行加压反应，反应釜需要承受的温度高达170℃左右，还要承受高压酸腐蚀等破坏。经过多次的筛选发现，以碳钢为材料做外壳的效果最好，可将外壳分为三部分来做，最里层为耐酸板块，中间用厚度大约是4mm的搪铅层作为隔离层，最外层涂上一层瓷板绝缘。用搪铅层作为隔离不仅可以起到隔热防渗的作用，还可以对温度起到一个缓冲的效果，使壳体温度变化不那么迅速，从而起到保护瓷板的作用。在材料的选择上，最外层的瓷板一定要选择耐酸性腐蚀耐高温的瓷板，因为容器的表面不仅要承受酸性溶液的腐蚀还要承受高温的灼烧。如若只选用耐酸性的瓷板，在温度急剧变化的时候，耐酸性瓷板很容易发生脱落，因此瓷板的选择一定要严格按照要求。至于反应釜的最里层可选择水玻璃凝胶，虽然水玻璃凝胶抗酸性能不强，但其在较高温度下依然可以使用，可作为最里层材料的首选。

反应釜中用来放出物料的物料管，在物料浸泡的过程中其内外层都会受到腐蚀，因此也可以在钢管外的表面搪一层铅，以起到保护的作用。至于在出物料管道材料的选择上，可以用不锈钢材质，也可以选用玻璃钢材质。阀门是进出料必不可少的装置，可供选择的阀门有多种，不过放料阀、排气阀收到的腐蚀最多，因此这两个阀门必须要选择抗腐蚀能力强的阀门。

3 硫酸铝生产工序的防腐措施

硫酸铝生产工序较为复杂，但沉降和蒸发是其中相对重要的两道工序。沉降槽的外壳使用特定的碳钢制成，隔层采用的是黏力效果强的环氧玻璃钢，衬里的则为耐酸瓷板，这种结构从几百年前开始使用一直沿用至今，从未被损坏。而对于之前使用的不锈钢搅拌罐早已废弃，改为效果更好的PPR管。渣浆泵的材质可用耐磨耐腐的塑料泵，也可用橡胶衬里泵，不过塑料泵在反应过程中容易发生磨损，因此使用第二种的居多。渣浆管道用不锈钢管、PPR管皆可，阀门若选用胶管阀，其不能用在进溶液的口上，会使溶液遭到污染。

蒸发过程中所需要做的防腐措施更为严格。蒸发器的桶体同样用搪铅层作为隔离层，衬里则用两层耐酸瓷板。桶底的设计也需要注意不能是平地，必须要椭圆底或是圆锥形底。平底在加热的时候会由于受热不均匀而使底部变形，致使瓷板脱落。

蒸发过程中由于温度过高而需要换热管来进行温度的调节，换热管选用的是自钝化型金属—钛，由于钛的稳定性极高，相对应的耐蚀性效果也非常好。不过由于钛在吸氢后极易破碎，此时就可以采用阳极保护措施，将钛管的使用寿命延长。

4 结语

硫酸铝生产中由于会应用到大量的设备，导致腐蚀问题频发，防腐措施的制定需要进行长时期研究，在未来阶段下，还需要对其控制方法、防腐机理、加工制造技术进行深入的研究。

[1]李金生,赵小伟,刘宝友.硫酸生产酸洗废酸生产硫酸铝工艺优化研究[J].河北工业科技.2016(04)

[2]贾志奇,郭慧玲,赵永祥.N-苯甲酰苯基羟胺络合去除硫酸铝中铁性能[J].无机盐工业.2015(10)

[3]何智媚,刘晓伟,李明玉.沉淀法去除工业级硫酸铝中铁的研究进展[J].广东化工.2014(22)

[4]郭慧玲,贾志奇,秦晓琴,韩玉英,赵永祥.N-亚硝基苯胲铵络合去除硫酸铝中铁的研究[J].无机盐工业.2012(12)