硫酸腐蚀相关小知识

2022-04-01

烟气酸露点是锅炉稳定运行的影响因素之一。由于锅炉的燃料中通常含有一定量的硫、氮和碳等元素，因而其尾部烟气中含有SO2、SO3、NO、NO2、CO和CO2等酸性气体，在低温条件下这些酸性气体与烟气中的水蒸气进一步结合形成相应的酸蒸气。

在烟气余热回收案例中，经常会碰到特殊工艺的锅炉，燃料含水率很高，亦或是燃烧后烟气用于其他产品的干燥工艺，蒸发后的水分混合到了烟气中，造成末端烟气含水量大，水露温度随之升高，对应的酸露点温度也会较高。

这种工况下，若烟气余热回收换热器水入口温度过低，换热管对流受热面壁温低于烟气水露点温度，便会在换热管表面冷凝出酸液滴，产生中温稀酸。这些冷凝产生的稀酸不仅将对换热器造成腐蚀，还能进一步对烟气余热回收换热器外壳及后端烟道造成严重腐蚀。所以，必须在水系统设立特别机构，调整烟气换热器入口水温高于水露点对应温度，合理避免稀酸液的产生。

换热器壳体防腐也是影响正常稳定运行的一个重要因素，通常会采用耐腐蚀钢材，提高烟道的防腐蚀能力，才能保证烟道长期稳定运行。

上述酸露成分以硫酸为主，所以下面整理了各种浓度硫酸的腐蚀性及耐酸腐蚀金属的性能汇总，仅供大家参考。

硫酸常见的浓度、状态及腐蚀特点

浓度 /%	状态	腐蚀性	特点备注
<5	特稀硫酸溶液	电化学腐蚀为主，腐蚀性一般	1）65%浓度以下的稀硫酸在所有温度都为还原性； 2）稀硫酸对碳钢的腐蚀速率随浓度的提高而增强；达到一定浓度后（47%～50%是电化学腐蚀速度的峰值点），腐蚀速率随浓度的提高而急剧下降； 3）同一浓度的稀硫酸随着温度的增加，腐蚀性会加大； 4）杂质对腐蚀也有很大的影响，如含氟、氯等其他离子； 5）介质流速越大、固相颗粒多也会加剧稀硫酸溶液的腐蚀性。
5～ 65	稀硫酸溶液	电化学腐蚀为主，腐蚀性非常强
65～ 85	浓硫酸溶液	电化学腐蚀为主	1) 65%～85%硫酸低温下为还原性，高温或沸点下为氧化性； 2) 85%～100%硫酸及发烟硫酸在所有温度下都呈氧化性； 3) 浓硫酸具有吸水性，空气中水分也会使敞空的浓硫酸变稀，对碳钢的腐蚀性增大； 4) 65%～85%期间，随温度上升，其对碳钢的腐蚀速率下降； 5) 碳钢在80%～100%的硫酸中可形成钝化保护膜，在无流速、无冲刷、无充气、密封时可耐受60～80℃； 6) 102%以上的发烟硫酸，会破坏钝化膜，腐蚀速度上升，碳钢和铸铁耐受不了。120%的发烟硫酸是氧化性腐蚀的峰值点。
85～ 100	高浓度硫酸	氧化性腐蚀为主
>100	发烟硫酸	氧化性腐蚀为主

常见耐腐蚀金属的特点

材料	耐腐蚀特性
316SST 316LSST	是常用的奥氏体不锈钢，同标准的302SST不锈钢相比，316SST和316LSST对硫酸、硫化物溶液、钠及锰的盐溶液、盐酸溶液及磷酸溶液的耐蚀性都优于302SST，对醋酸、蚁酸、甲酸和热碱溶液也具有良好的耐蚀性。但是，不耐氢氟酸、湿氯气、盐酸气体，以及碘、溴等的腐蚀。
蒙耐尔合金	除铂和银以外，是最耐氢氟酸的金属之一。也可用作氯化物、海水、碱中的防腐材料。但是，不耐硝酸、盐酸、高浓度或沸腾状态的硫酸，也不适合在酸性铁盐、锡盐等溶液中使用。在测量介质氢氟酸中进入的氧量多时，耐蚀性会下降，在高浓度的氢氧化钠中，耐蚀性也较差。
哈氏合金C 哈氏C-276	具有比一般奥氏体不锈钢高得多的耐腐蚀能力。适于在多种腐蚀性介质的混合液中使用，如能在湿氯气、干氯气、硝酸(＜50℃)、盐酸、硫酸、磷酸、醋酸、次氯酸盐、氯化铁、氯化铜、苛性钠、海水和各种有机酸下工作。
镍	特别能耐碱的腐蚀，不论在高温或熔融的碱中都比较稳定，所以主要用于制碱工业。在常温下，镍在海水和盐类溶液及有机介质（如脂肪酸、酚、醇等）中极为稳定。但是，不耐无机酸腐蚀，在醋酸和蚁酸中也不稳定。
钛	是耐蚀性非常好的纯金属。特别是在各种浓度的硝酸、有机酸、氯化物、湿氯气和碱中都有很强的耐蚀性。但是，不耐较纯的还原性酸和盐酸的腐蚀。
钽	是具有高度化学稳定性的纯金属。在许多腐蚀性介质中，如对无机酸、王水、有机酸、氯化物、盐类、腐蚀性气体等有极强的耐腐蚀性。但是，不耐氢氟酸、发烟硫酸、游离三氧化硫、碘化钾、含氟离子溶液和高温下的强碱腐蚀。