RU2006521C1 - Способ предотвращения высокотемпературной коррозии металлического оборудования в парах фтористо-водородной кислоты - Google Patents
Способ предотвращения высокотемпературной коррозии металлического оборудования в парах фтористо-водородной кислоты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2006521C1 RU2006521C1 SU5047180A RU2006521C1 RU 2006521 C1 RU2006521 C1 RU 2006521C1 SU 5047180 A SU5047180 A SU 5047180A RU 2006521 C1 RU2006521 C1 RU 2006521C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrofluoric acid
- formaldehyde
- corrosion
- steams
- metal equipment
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Использование: химико-технологический передел при производстве фтористо-водородной кислоты и других фтористых соединений. При обесфторировании неорганических фторидов в процессе пирогидролиза. Сущность изобретения: в реакционную газовую среду, содержащую фтористо-водородную кислоту, вводят формальдегид. Количество формальдегида 2 - 40 мас. % . Скорость коррозии снижается в 30 - 40 раз. 1 табл.
Description
Изобретение относится к защите металлического оборудования в химической промышленности, где технологической средой являются пары фтористо-водородной кислоты (фтористый водород с водой в различных соотношениях), при температуре 550-650оС. Такая среда, в частности, образуется при пирогидролизе неорганических фторидов. Так, гидролиз (обесфторивание парами воды) трифторидов редкоземельных элементов проводят при температуре 500-800оС; в газовой фазе одновременно находятся фтористый водород и пары воды с их изменяющимся в процессе гидролиза соотношением.
Из-за высокой химической активности паров фтористо-водородной кислоты ведение рассматриваемых технологических процессов весьма затруднительно, т. к. происходит быстрое разрушение аппаратуры из-за коррозии, и часто невозможно поднимать температуру до оптимальной для данного процесса по этой же причине.
Распространенным способом снижения скорости коррозии в химической технологии является использование специальных сплавов, особенно на никелевой основе. Кроме того, интенсивность коррозии часто снижают, вводя в реакционную среду ингибиторы. Степень защиты стали от коррозии, например, в 2 н. соляной кислоте при добавке в нее 1% формальдегида достигает 98% . Формальдегид рекомендуется в качестве присадки в смазочные масла и охлаждающие жидкости при механической обработке металлов. Формальдегид используют также в качестве добавки в травильные растворы, что приводит к резкому снижению скорости коррозии основного металла и в то же время не препятствует растворению ржавчины и накипи.
Другим способом снижения интенсивности коррозии при термообработке сталей является создание защитной, контролируемой атмосферы у поверхности металлического изделия. К предварительной операции относят пассивацию фтором внутренних поверхностей реакционных аппаратов, изготовленных из никеля и сплавов на его основе (сплав ЭИ-797 - ХН85М10), при температуре 450-500оС для создания защитной пленки из фторида никеля.
В качестве прототипа данного изобретения принимают способ снижения коррозии металлического оборудования при высоких температурах в атмосфере паров фтористо-водородной кислоты, когда в газовую фазу добавляется элементарный водород. Однако и в этом случае из-за коррозии никелевого сплава (инконеля) отмечаются трудности ведения технологического процесса и рекомендуется сплав заменить магнием.
Прототип имеет следующие недостатки:
непосредственная работа с водородом опасна из-за возможности взрыва, что влечет за собой много организационных трудностей;
замена никелевого сплава на магний осложняет механическое изготовление оборудования и резко снижает верхний предел температуры процесса (температура плавления магния 650оС); кроме того, магний может загораться на воздухе, что должно учитываться при его использовании.
непосредственная работа с водородом опасна из-за возможности взрыва, что влечет за собой много организационных трудностей;
замена никелевого сплава на магний осложняет механическое изготовление оборудования и резко снижает верхний предел температуры процесса (температура плавления магния 650оС); кроме того, магний может загораться на воздухе, что должно учитываться при его использовании.
В предлагаемом техническом решении отмеченные недостатки устраняются тем, что в реакционную газовую среду, состоящую из паров фтористо-водородной кислоты, вводят формальдегид в количестве 2-40 мас. % . В этом случае в результате термического разложения формальдегида создается парогазовая смесь, почти не разрушающая металлическое оборудование. Степень разложения формальдегида по реакции
CH2O CO + H2 зависит от температуры (таблица).
CH2O CO + H2 зависит от температуры (таблица).
При наличии кислорода, что наблюдается в реальных условиях, формальдегид и продукты его разложения окисляются до CO2 и H2O.
Присутствие в парах фтористо-водородной кислоты формальдегида и продуктов его разложения приводит к резкому снижению скорости коррозии металлического оборудования, что и соответствует критерию "новизна". Сопоставительный анализ заявляемого технического решения позволяет заключить, что оно соответствует и критерию "существенные отличия и полезность", т. к. введение 2-40 мас. % формальдегида в пары фтористо-водородной кислоты при температуре 550-650оС снижает коррозию в 30-40 раз.
П р и м е р. На укрупненной лабораторной установке по пирогидролизу тетрафторида урана(производительность 1-2 кг/ч) проводили процесс при 600-630оС. При прохождении реакции
UF4 + H2O UO2 + 4HF в газовой фазе были пары фтористо-водородной кислоты переменной концентрации.
UF4 + H2O UO2 + 4HF в газовой фазе были пары фтористо-водородной кислоты переменной концентрации.
Установка состояла из горизонтального шнекового реактора, обогреваемого двумя разъемными электропечами до температуры 700оС. Электропривод мог менять число оборотов шнека, что позволяло изменять и время пирогидролиза тетрафторида урана. Загрузка тетрафторида производилась из бункера шнековым питателем. Подачу паров воды с добавкой или без добавки формальдегида осуществляли через поршневой дозатор на выходе твердого продукта из реактора. Парообразные продукты пирогидролиза, пройдя металлокерамический фильтр, охлаждались для конденсации фтористо-водородной кислоты. Оставшиеся газы направлялись на колонку с химическим поглотителем, а затем в общую систему газоочистки.
Шнековый реактор вначале был изготовлен из никеля НП-2, а затем из сплава ЭП-797. В реакторе поддерживали температуру 600-630оС, а на фильтре 300-350оС.
Было замечено, что при введении формальдегида менее 2 мас. % эффективность защиты металла от коррозии резко снижалась, а при повышении его содержания до 40% постепенно увеличивалась. Использование формальдегида более 40% становится экономически нецелесообразным.
В результате проведенных опытов были получены диоксид урана с содержанием фтора 0,5-1,5% и конденсат фтористо-водородной кислоты со средней концентрацией по фтору 600 г/л. При этом конечный продукт - диоксид урана не изменял своих свойств, а отходящие газы были экологически чистыми. ИК-спектр газовой фазы после реактора пирогидролиза показал отсутствие как формальдегида, так и продуктов его разложения.
В контрольных опытах, когда в пароводяной смеси формальдегид отсутствовал, наблюдались сильная коррозия и охрупчивание никеля НП-2. Сопоставление интенсивности разрушения оборудования на установке пирогидролиза тетрафторида урана показало, что введение в газовую фазу формальдегида в количестве 2-40 мас. % приводит к снижению скорости коррозии в 30-40 раз. Можно полагать, что наличие формальдегида и продуктов его разложения в газовой фазе фтористо-водородной кислоты создает благоприятные условия для образования и сохранения защитной, пассивирующей пленки на поверхности аппарата пирогидролиза.
Предлагаемый способ защиты металла может быть использован на химико-технологических переделах при производстве фтористо-водородной кислоты и других фтористых соединений, а также при обесфторивании неорганических фторидов в результате пирогидролиза. (56) Алцебеева А. И. , Левин С. З. Ингибиторы коррозии металлов, Л. : Химия, 1968, с. 50.
Гелин Д. и др. Очистка уранового концентрата и получение окиси урана и металлического урана. В избранных докладах иностранных ученых "Технология атомного сырья". Труды второй международной конференции по мирному использованию атомной энергии. Женева, 1959, с. 417-423 - Москва, А. И. , 1979.
Claims (1)
- СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ В ПАРАХ ФТОРИСТО-ВОДОРОДНОЙ КИСЛОТЫ, включающий создание защитной атмосферы, отличающийся тем, что в газовую фазу вводят формальдегид в количестве 2 - 40 мас. % .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5047180 RU2006521C1 (ru) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | Способ предотвращения высокотемпературной коррозии металлического оборудования в парах фтористо-водородной кислоты |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5047180 RU2006521C1 (ru) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | Способ предотвращения высокотемпературной коррозии металлического оборудования в парах фтористо-водородной кислоты |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006521C1 true RU2006521C1 (ru) | 1994-01-30 |
Family
ID=21606761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5047180 RU2006521C1 (ru) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | Способ предотвращения высокотемпературной коррозии металлического оборудования в парах фтористо-водородной кислоты |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2006521C1 (ru) |
-
1992
- 1992-06-15 RU SU5047180 patent/RU2006521C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0034041B1 (en) | Method for cleaning metal parts | |
EP0170914B1 (en) | Oxygen/nitrogen production with molten alkali salts | |
US5879646A (en) | Treatment of NH3 -containing gases | |
RU2006521C1 (ru) | Способ предотвращения высокотемпературной коррозии металлического оборудования в парах фтористо-водородной кислоты | |
EP0237153B1 (en) | Process for removing protective coatings and bonding layers from metal parts | |
EP0004767A1 (en) | Removal of dinitrogen difluoride from atmospheres containing nitrogen trifluoride | |
US5245112A (en) | Method for decomposition of chlorofluorocarbons | |
FR2659956A1 (fr) | Procede de traitement d'une solution aqueuse contenant principalement de l'acide nitrique et de l'acide fluorhydrique. | |
JP5043836B2 (ja) | 四フッ化ジルコニウムをリサイクルしてジルコニアを形成するための方法 | |
Sakurai et al. | The composition of NO x generated in the dissolution of uranium dioxide | |
US3353929A (en) | Process for the recovery of uranium from uranium-containing nuclear fuels and the like | |
US4311678A (en) | Method for removing uranium-containing deposits in uranium hexafluoride processing equipment | |
EP0475442B1 (en) | Method for decomposition of chlorofluorocarbons | |
JPS6348571B2 (ru) | ||
Pashkevich et al. | Production of hydrogen fluoride by processing fluorine-containing wastes and by-products of modern industries | |
Asprey et al. | Low-temperature conversion of uranium oxides to uranium hexafluoride using dioxygen difluoride | |
RU2275705C2 (ru) | Способ переработки фторидов тяжелых металлов | |
US3145078A (en) | Method of reprocessing nuclear fuel elements | |
Yau et al. | Corrosion of Zirconium and Zirconium Alloys | |
US3043653A (en) | Recovery of uranium from zirconiumuranium nuclear fuels | |
Gubarevich et al. | Conversion Raw Materials in Industrial Production of Ultradisperse Diamonds | |
RU2101650C1 (ru) | Способ очистки внутренней поверхности стального циркуляционного контура с жидкометаллическим теплоносителем на основе свинца | |
RU2114061C1 (ru) | Способ переработки высокообогащенного урана | |
US4783322A (en) | Method for fluorination of actinide fluorides and oxyfluorides thereof using O2 F2 | |
Gens | Zircex and modified zirflex processes for dissolution of 8% U-91% Zr-1% H TRIGA reactor fuel |