專利名稱：陽極保護濃硫酸槽的制作方法
技術領域：
陽極保護濃硫酸槽技術領域 本實用新型屬于電化學防腐蝕陽極保護技術領域，特別涉及一種陽 極保護濃硫酸槽。
背景技術：
濃硫酸槽主要包括濃硫酸循環槽和濃硫酸儲槽。由于濃硫酸的強腐 蝕性，硫酸生產裝置中干吸工段的濃硫酸循環槽大都由傳統的碳鋼內襯耐酸磚制成，近年 來也有采用碳鋼內松襯高硅不銹鋼。采用碳鋼內襯耐酸磚的，襯磚的施工難度大、周期長， 對施工質量要求高，且一旦發生泄漏，完整修復極為困難；而采用碳鋼內松襯高硅不銹鋼 存在的問題是一旦內層高硅不銹鋼發生泄漏，硫酸滲漏到夾層內，無法清除，導致大面積腐 蝕，整臺設備最終報廢。濃硫酸儲槽均為碳鋼結構，濃硫酸進入儲槽前應經過成品酸冷卻器 將溫度降至常溫，而沒有成品酸冷卻器的系統中槽體會遭到腐蝕，影響使用壽命，且易發生 槽體開裂漏酸，造成人員傷亡。目前，雖然市場上已有應用陽極保護的設備，如濃硫酸冷卻器、分酸器及濃硫酸管 道，這些設備的尺寸較小，陰極系統的設計大都根據陽極保護實驗數據和使用經驗進行估 算。然而，濃硫酸槽尺寸大，僅靠估算得到的陰極布置方式，會增加成本或者導致保護效果 不佳。
發明內容本實用新型的目的在于提供一種施工周期短、使用壽命長、易于維 護、安全可靠的陽極保護濃硫酸槽，其陰極布置合理，陽極保護效果好且節約成本。為實現上述目的，本實用新型采取的技術方案是一種陽極保護濃硫酸槽，包括槽體、陰極、參比電極和陽極保護控制儀，槽體由碳 鋼、不銹鋼、碳鋼一不銹鋼復合材料或合金材料制成，槽體與濃硫酸的接觸面為陽極；起導 通電流作用的陰極設置在槽體內，由石墨、鉛、不銹鋼或合金材料制成；1 10支參比電 極分別設置在槽體的不同位置；陽極保護控制儀與陽極、陰極和參比電極分別接通；所述 的陰極為多根，其布置方式為平行于槽體軸線方向均布在槽體內部，陰極間距為2t，其中 t2=-2 (Et - E0)h / P ip，式中-O. 8V ^ Et - E0 < 0 ,E0為陽極距陰極最近點X0點的電位， Et為與X。點距離為t的點的電位，h為陰極與陽極間的距離，P為濃硫酸比電阻，ip為維 鈍電流密度。所述的陰極還平行于槽底面等距設置。所述的Et- E0 為-0. 3 V -0. IV。所述的參比電極為2 4支。所述的陽極保護控制儀為恒電位儀、恒槽壓儀或整流器。本實用新型提供的上述陽極保護濃硫酸槽，利用碳鋼、不銹鋼及多種合金在濃硫 酸中具有活化一鈍化特性，對其施加陽極保護后，可使其處于穩定的鈍化狀態，在濃硫酸中 的腐蝕率大大降低，從而保證工業應用中濃硫酸槽施工周期短、使用壽命長、易于維護、安
全可靠。另外，由于濃硫酸槽體積大，如濃硫酸儲槽直徑可達20米，高度可達15米。估算 得到的陰極布置方式或則增加成本，或則保護效果不佳。本實用新型是針對濃硫酸槽的特 點，建立相應的電位分布的數學模型，依據數學模型對陰極合理布置，在保證陽極保護效果
3的同時節約了成本。陰極布置的原理如下由于濃硫酸槽體積足夠大，可近似認為筒體局部為平面。選取一只平行于板面的 陰極，將其與其附近的板面作為研究對象。在陰極電場作用下，沿陰極徑向的陽極電位梯度 服從歐姆定律dE/dx=-pim根據柯西霍夫定律，沿陰極徑向的電流為imhl 板面上，在χ與x+dx間電流變化量為ialdx，則有[0017]
權利要求1.一種陽極保護濃硫酸槽，其特征是它包括槽體、陰極、參比電極和陽極保護控制 儀，槽體由碳鋼、不銹鋼、碳鋼一不銹鋼復合材料或合金材料制成，槽體與濃硫酸的接觸面 為陽極；起導通電流作用的陰極設置在槽體內，由石墨、鉛、不銹鋼或合金材料制成；1 10 支參比電極分別設置在槽體的不同位置；陽極保護控制儀與陽極、陰極和參比電極分別接 通；所述的陰極為多根，其布置方式為平行于槽體軸線方向均布在槽體內部，陰極間距為 2t,其中t2=-2 (Et - E0)h / P ip，式中-O. 8V ^ Et - E0 < 0，E0為陽極距陰極最近點X0點 的電位，Et為與X。點距離為t的點的電位，h為陰極與陽極間的距離，P為濃硫酸比電阻， ip為維鈍電流密度。
2.根據權利要求1所述的陽極保護濃硫酸槽，其特征是所述的陰極還平行于槽底面等距設置。
3.根據權利要求1所述的陽極保護濃硫酸槽，其特征是所述的Et-為-0.3 V -0. IV。
4.根據權利要求1所述的陽極保護濃硫酸槽，其特征是所述的參比電極為2 4支。
5.根據權利要求1所述的陽極保護濃硫酸槽，其特征是所述的陽極保護控制儀為恒 電位儀、恒槽壓儀或整流器。
專利摘要本實用新型提供了一種陽極保護濃硫酸槽，槽體由碳鋼、不銹鋼、碳鋼—不銹鋼復合材料或合金材料制成，槽體與濃硫酸的接觸面為陽極；陰極設置在槽體內，由石墨、鉛、不銹鋼或合金材料制成；1～10支參比電極分別設置在槽體的不同位置；陽極保護控制儀與陽極、陰極和參比電極分別接通；所述的陰極為多根，其布置方式為平行于槽體軸線方向均布在槽體內部，陰極間距為2t,其中t2=-2(Et-E0)h／ρip，-0.8V≤Et-E0＜0。該陽極保護濃硫酸槽施工周期短、使用壽命長、易于維護、安全可靠，針對濃硫酸槽的特點，建立相應的電位分布的數學模型，依據數學模型對陰極合理布置，在保證陽極保護效果的同時節約了成本。
文檔編號C23F13/06GK201890935SQ20102064144
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月4日 優先權日2009年12月11日
發明者史立軍, 周斌, 李丕興, 王振華, 肖世猛, 莫春萍, 謝生龍, 鄭建國 申請人:天華化工機械及自動化研究設計院