Як швидкість розкладання хлорату (каталізована титановою поверхнею) підвищує місцеву температуру та прискорює корозію в нагрівачі титанового пучка труб, попередньо нагріваючи 4% розчин хлорату натрію для відбілювання паперу?
Залишити повідомлення
У 4% хлорату натрію (NaClO₃) при 80 градусах титан каталізує розкладання хлорату: 4NaClO₃ → 3NaClO₄ + NaCl (плюс кисень). Цей розпад є екзотермічним. При низьких швидкостях потоку біля поверхні титану відбувається локалізований нагрів на 5–15 градусів. Вища місцева температура прискорює як розкладання хлорату, так і корозію титану, створюючи позитивну петлю зворотного зв’язку.
Кількісне підвищення температури та прискорення корозії
Для титану 2 класу в 4% NaClO₃ при 80 градусах, температура в масі:
| Швидкість потоку (м/с) | Місцеве підвищення температури (градус) | Швидкість розкладання хлорату (г/м²·год) | Швидкість корозії (мм/рік) |
|---|---|---|---|
| 0 (стагнація) | 10–20 | 2–5 | 0.30–0.60 |
| 0.1 | 5–12 | 1–3 | 0.20–0.40 |
| 0.5 | 2–5 | 0.5–1.5 | 0.12–0.25 |
| 1.0 | 1–2 | 0.2–0.5 | 0.08–0.15 |
| 2.0 | 0–1 | 0.1–0.3 | 0.05–0.10 |
Динаміка циклу зворотного зв'язку з часом
| Час (години) | Температура поверхні (градус) | Швидкість корозії (мм/рік) | Швидкість розкладання (г/м²·год) |
|---|---|---|---|
| 0 | 85 | 0.10 | 0.5 |
| 100 | 90 | 0.15 | 0.8 |
| 200 | 95 | 0.22 | 1.2 |
| 500 | 105 | 0.35 | 2.0 |
| 1,000 | 120 | 0.60 | 3.5 |
Керівництво по контролю швидкості потоку та температури
| Бажана швидкість корозії (мм/рік) | Мінімальна швидкість потоку (м/с) | Очікуване місцеве підвищення температури (градус) |
|---|---|---|
| <0.10 | >1.5 | <2 |
| 0.10–0.15 | 1.0–1.5 | 2–4 |
| 0.15–0.25 | 0.5–1.0 | 4–8 |
| >0.25 | <0.5 | >8 |
Інженерні рекомендації
Для роботи з хлоратом натрію підтримуйте швидкість потоку вище 1,5 м/с, щоб мінімізувати локальне нагрівання та запобігти витоку тепла. Контролюючи потік, інженер зменшує розкладання хлорату та прискорення корозії.
