CS233441B1 - Způsob protikoroznl ochrany kovových nádrží na sulfitový výluh - Google Patents

Abstract

Vynález řeěí způsob protikoroznl ochrany ocelových nádrží velkého objevu určených pro skladování sulfitových, zejména řídkých kalciumbiaulfitových výluhu. Do horních prostorů nádrže je ze spodní části nádrže stříkán sulfitový výluh, a to tak, aby dočlo ke trvalému smáčení stěn nádrže nad. hladinou skladovaného sulfitového výluhu. Ostřik může být prováděn s využitím vnédrži skladovaného a/nebo do nádrže ke skladování čerpaného sulfitového výluhu.

Description

Vynález se týká způsobu protikorozní ochrany kovových nádrží na sulfitový' výluh, zejména velkoobjemových zásobních ocelových nádrží proti koroznímu napadení.

Sulfitové výluhy odpadají v průmyslu papíru a celulózy při výrobě buničiny. Jedná se v podstatě o roztoky solí ligno sulfonových kyselin, obsahující dále sacharidické podíly, organické a anorganické kyseliny a jejich soli. Sulfitové výluhy obsahují volný a. volně vázaný oxid siřičitý, kyselinu sírovou včetně jejich solí.

Doposud se sulfitové výluhy skladuji obvykle v dřevěných nádržích z modřínového dřeva.nebo v ocelových nádržích. Ocelové nádrže jsou zhotovovány například z chrom-nikl-molybdenových ocelí různých typů. Ocelový plech je používán pro lepSí těsnost nádrží a z.konstrukčních důvodů. Volba materiálu nádrže závisí na druhu skladovaného sulfitového výluhu tj. vápenatý, amonný, sodný, hořečnatý apod. Přitom je zohledněn i způsob zokruhování výluhů. Obecně vede. zvýěení stupně zokruhovánl ke zvýěení obsahu chloridových iontů.

V silně zokruhovaných sulfltových výluzích je nutno proto použit ocelí s obsahem molybdenu nad 3 % hmotnosti. Nezahuětěné vápenaté sulfitové výluhy mají obvykle koncentraci 100 až 150 kg.m^-3 při hodnotě pH 2 až 3. Vápenaté 'sulfitové výluhy se neokruhují, nebol zpětné získáváni vápníku a regenerace oxidu siřičitého jsou neekonomické. Vápenatý sulfitový výluh pe neutralizuje na pH4,8 v případě využiti pro výrobu etylalkoholu nebo krmného droždí* nebo neutralizuje při pouhém zahuštění na koncentraci 600 až 700 kg.m^-3 na vakuové odparce.'

Zvláště při skladování řídkého vápenatého sulfitového výluhu v ocelových nádržích vzniká nebezpečí jejich korozního napadeni. Skladovací nádrže jsou obvykle řeěeny jako velkobbjemové o velikostech od 200 do 800 m³ s možností vzniku velkých volných prostorů nad kapalinou. Nádrže bývají stavěny jako beztlakové; přetlak či podtlak je vyrovnáván otvorem ve středu nádrže. Vzhledem k tomu, že sulfitový výluh obsahuje volný oxid siřičitý a volně vázaný oxid siřičitý, dochází při skladovacích teplotách 40 až 90 °C k uvolnění oxidu siřičitého do parního prostoru nádrže. Zde může dojít reakcí se vzdušným kyslíkem ke vzniku'kyseliny sirové, která ulpívá na víku a stěnách nádrže a teplem stěn se zkoncentrovává. * l

Dochází tak ke vzniku nebezpečných koncentraci kyseliny sírové, a v důsledku toho' koroznímu napadení víka a stěn nádrže. Dalěí možností ko rožní ho napadení je strhávání kapiček řídicího sulfitového výluhu do horních prostorů nádrže, zejména při plnění nádrže horkým výluhem. Na teplých stěnách dochází až k odparu sulfitového výluhu za tvorby úsad.

Ϊ V přechodně vytvořeném slabém kapalinovém filmu je možná i oxidace oxidu siřičitého a . vznik kysailhy sírové. Možný je i vznik kyseliny sírové a síranů ze sloučenin čtyřmocné síry disproporcioneční reakcí. Tento jev nastává zejména pod úsadami.

»

Společným výsledkem výěe uvedených jevů je koroze zejména parních prostorů nádrže.

Ve sppdní části nádrže, kde jsou stěny trvale smáčeny sulfitovým výluhem, ke korozi nedochází. Kyselina sírová je zde udržována v rovnovážné koncentraci vylučováním síranu vápenatého. Vápník ve výluhu vázaný převážně na kyselinu ligno sulfonovou má zde úlohu regulátoru obsadu volné kyseliny sírové.

f

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob protikorozní ochrany kovových nádrží na sulfitový výluh podle vynóhezu, jehož podstata spočívá v tom, že se stěny nádrže nad hladinou výluhu průběžně nebo přerušovaně omývají řídkým sulfitovým výluhem. Tento výluh je přiváděn se spodní části nedrže a/nebo je do nádrže čerpán.

Způsob protikorozní ochrany nádrže podle vynálezu má výhodu zejména v tom, že dochází ke smývání kyseliny sírové, která je zkoncentrovaná na stěnách nad hladinou sulfitového výluhu, čímž.se dosáhne vyěěí životnosti horní i dolní části nádrže. Dále se sníží možnost vzniku úsad a s tím spojené lokální koroze pod úsadami. Dalěí výhodou je, že pro stavbu nádrže nemusí být volena ocel odolávající kondenzátům ze sulfitového výluhu s vysokým obsahem kyseliny sírové, to znamená ocel se zvýSeným obsahem molybdenu nad 3 % a postačí ocel s korozivzdorností odpovídající skladovanému sulfitové mu výluhu·

Příklad 1

V zásobní nádrži o průměru 10 m a obsahu 800 m³, zhotovené z chrom-nikl-molybdenové oceli s obsahem molybdenu od 2,0 do 2,5 « hmotnostních, je skladován sulfitový výluh následujícího složení. Koncentrace výluhu je 120 kg.m^-3; obsah volného oxidu siřičitého 0,5 kg.m^-3; volně vázaný oxid siřičitý 4 kg.m^-3; sírany 1,9 kg.m^-3; oxid vápenatý

7,8 kg.m^-3; celková síra 8,1 kg.m^-3; octová kyselina 5,8 kg.m^-3; mravenčí kyselina 0,5 kg.m^-3; pentozany 18,3 kg.m^-3; pH výluhu je rovno 2,1.

Nádrž je vybavena cirkulačním čerpadlem, které čerpá skladovaný sulfitový výluh v množství 5 l.s' do rotační trysky umístěné v horní části nádrže nad maximální hladinou výluhu. Takto je zabezpečeno trvalé smáčení stěn zásobní nádrže, čímž je omezena koroze stěn nádrže.

Příklad 2

V zásobní nádrži obsahu 800 m³ a průměru IQ a je skladován sulfitový výluh totožného složení jako v příkladu 1. Nádrž je zhotovena z chrom-nikl-molybdenové oceli s obsahem molybdenu od 2,0 do. 2,5 « hmotnostních, víko nádrže je z oceli chrom-nikl-molybdenové od 2,5 do 3,0 « hmotnostních. Víko a stěny nádrže jsou dlskontinuélně omývány do nádrže čerpaným sulfitovým výluhem po dobu 1 h s přestávkou 2 h v množství 15 l.s '. Umýváním stěn nádrže se předejde jejich koroznímu napadení.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob protikorozní ochrany kovových nádrží na sulfitový výluh, zejména velkoobjemových zásobních ocelových nádrží proti koroznímu napadení, vyznačený tím, že se stěny nádrže nad hladinou výluhu průběžně nebo přerušovaně omývají řídkým sulfitovým výluhem, přiváděným ze spodní části nádrže a/nebo do nádrže čerpaným.