در یک بخاری باندل تیتانیوم که محلول کلرات سدیم 4% را برای سفید کردن کاغذ پیش گرم می کند، چگونه سرعت تجزیه کلرات (که توسط سطح تیتانیوم کاتالیز می شود) دمای محلی را افزایش داده و خوردگی را تسریع می کند؟
Jul 16, 2026
پیام بگذارید
در 4% کلرات سدیم (NaClO3) در 80 درجه، تیتانیوم تجزیه کلرات را کاتالیز می کند: 4NaClO3 → 3NaClO4 + NaCl (به علاوه اکسیژن). این تجزیه گرمازا است. در سرعت های جریان کم، گرمایش موضعی 5-15 درجه در نزدیکی سطح تیتانیوم رخ می دهد. دمای محلی بالاتر هم تجزیه کلرات و هم خوردگی تیتانیوم را تسریع می کند و یک حلقه بازخورد مثبت ایجاد می کند.
افزایش کمی دما و شتاب خوردگی
برای تیتانیوم درجه 2 در 4% NaClO3 در 80 درجه، دمای توده:
| سرعت جریان (m/s) | افزایش دمای محلی (درجه) | سرعت تجزیه کلرات (گرم بر متر مربع · ساعت) | نرخ خوردگی (میلی متر در سال) |
|---|---|---|---|
| 0 (راکد) | 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 |
پویایی حلقه بازخورد در طول زمان
| زمان (ساعت) | دمای سطح (درجه) | نرخ خوردگی (میلی متر در سال) | سرعت تجزیه (گرم در متر مربع · ساعت) |
|---|---|---|---|
| 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 |
راهنمای کنترل سرعت جریان و دما
| نرخ خوردگی مورد نظر (میلی متر در سال) | حداقل سرعت جریان (m/s) | افزایش دمای محلی مورد انتظار ( درجه ) |
|---|---|---|
| <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 |
توصیه مهندسی
برای سرویس کلرات سدیم، سرعت جریان را بالای 1.5 متر بر ثانیه نگه دارید تا گرمایش موضعی را به حداقل برسانید و از فرار حرارتی جلوگیری کنید. مهندس با کنترل جریان، تجزیه کلرات و شتاب خوردگی را کاهش می دهد.
