關(guān)于乙二醇溶液腐蝕機理
1.乙二醇溶液具有分子內(nèi)氫鍵及分子間氫鍵,存在較活潑的氫,容,易發(fā)生腐蝕。這點已經(jīng)由乙二醇空白實驗驗證。
2.另外乙二醇溶液在使用中,活潑氫及羥基容易與溶解氧反應(yīng)生成有機酸,先被氧化成乙醇酸,然后再被氧化成草酸,即乙二酸(草酸),乙二酸會對設(shè)備造成嚴(yán)重腐蝕而使之滲漏。乙二醇在長期使用、再生的過程中會逐漸的被氧化,而生成酸性物質(zhì);隨所用氧化劑或反應(yīng)條件的不同,可生成各種產(chǎn)物,如乙醇醛、乙二醛、乙醇酸、草酸、甲酸、乙酸及二氧化碳和水,對碳鋼,銅,鋁,焊錫等有色金屬具有很強的腐蝕性。乙二醇本身是相對活躍的物質(zhì),溶液聚合成高分子物質(zhì),進一步氧化成聚合物有機酸(通常所說的油泥)形成十分粘重的物質(zhì),沉積后容易結(jié)垢。這也是溶液酸度增強的主要原因,粘稠的乙二醇溶液傳熱系數(shù)不好,也會加大泵的耗電量。
3.乙二醇溶液酸化后的有機酸,首先溶解掉管道中鐵,能氧化單質(zhì)鐵,生成二價鐵,二價鐵具有強還原性,與溶解氧接觸后,生成三價鐵,三價鐵處于酸性環(huán)境中為離子狀態(tài),具有氧化活性。鋼鐵和水接觸在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的。鐵和無氧純水的反應(yīng)其自由能是降低的,反應(yīng)要放出氫。同時,乙二醇在使用過程中與空氣接觸容易產(chǎn)生氣泡,氣泡在潰滅過程中產(chǎn)生的微射流或沖擊波對設(shè)備產(chǎn)生損傷--穴蝕(又稱氣蝕、空蝕)。穴蝕現(xiàn)象開始是變色,表面局部呈灰白色,而后逐步變粗糙,繼而呈現(xiàn)出麻點和針孔,并逐步向深處發(fā)展,最后產(chǎn)生散落或形成局部聚集的蜂窩狀孔群,嚴(yán)重的針孔可穿透設(shè)備。加上鋼鐵表面不均勻,它在水中要形成無數(shù)微小的腐蝕電池至此形成一個惡性的氧化腐蝕循環(huán)。設(shè)備在這樣的乙二醇溶液中逐漸會被腐蝕穿孔,滲漏。如果不及時解決更換乙二醇溶液,會造成大量更換設(shè)備,管路。會大大增加投入成本。
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