Trong máy sưởi bó ống titan làm nóng trước dung dịch natri clorat 4% để tẩy trắng giấy, tốc độ phân hủy clorat (được xúc tác bởi bề mặt titan) làm tăng nhiệt độ cục bộ và tăng tốc độ ăn mòn như thế nào?
Để lại lời nhắn
Trong natri clorat 4% (NaClO₃) ở 80 độ, titan xúc tác cho quá trình phân hủy clorat: 4NaClO₃ → 3NaClO₄ + NaCl (cộng với oxy). Sự phân hủy này tỏa nhiệt. Ở vận tốc dòng chảy thấp, sự nóng lên cục bộ ở mức 5–15 độ xảy ra gần bề mặt titan. Nhiệt độ cục bộ cao hơn làm tăng tốc độ phân hủy clorat và ăn mòn titan, tạo ra vòng phản hồi tích cực.
Tăng nhiệt độ định lượng và tăng tốc ăn mòn
Đối với titan loại 2 trong 4% NaClO₃ ở 80 độ, nhiệt độ khối:
| Vận tốc dòng chảy (m/s) | Nhiệt độ tăng cục bộ (độ) | Tốc độ phân hủy clorat (g/m2·giờ) | Tốc độ ăn mòn (mm/năm) |
|---|---|---|---|
| 0 (đứng yên) | 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 |
Động lực vòng lặp phản hồi theo thời gian
| Thời gian (giờ) | Nhiệt độ bề mặt (độ) | Tốc độ ăn mòn (mm/năm) | Tốc độ phân hủy (g/m2·giờ) |
|---|---|---|---|
| 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 |
Hướng dẫn kiểm soát tốc độ dòng chảy và nhiệt độ
| Tốc độ ăn mòn mong muốn (mm/năm) | Vận tốc dòng chảy tối thiểu (m/s) | Mức tăng nhiệt độ cục bộ dự kiến (độ) |
|---|---|---|
| <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 |
Khuyến nghị kỹ thuật
Đối với dịch vụ natri clorat, duy trì tốc độ dòng chảy trên 1,5 m/s để giảm thiểu hiện tượng nóng cục bộ và ngăn ngừa sự thoát nhiệt. Bằng cách kiểm soát dòng chảy, kỹ sư làm giảm sự phân hủy clorat và tốc độ ăn mòn.
