วัสดุใดที่ดีที่สุดสำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน?

ปริมาณการใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ใหญ่ที่สุดยังคงเป็นไทเทเนียมและสแตนเลสธรรมดา เช่น 316L, 304, 317L, 310S และวัสดุอื่น ๆ และปริมาณการใช้ต่อปีมากกว่าหนึ่งล้านตัน แล้ววัสดุไหนดีที่สุด? ฝึกฝนคุณสมบัติของโลหะพิเศษ 10 ชนิดต่อไปนี้ และเลือกวัสดุที่เหมาะสมกับสิ่งแวดล้อม สำหรับมืออาชีพในสาขานี้ การเลือกใช้วัสดุสามารถประหยัดต้นทุนได้มาก

1. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนคอยล์ไทเทเนียม, GR.1

Non-alloyed titanium, light weight, density 4.51, can naturally generate passivation protective film (Ti2O3), and if it is damaged, it has "self-healing", so the corrosion resistance is better than stainless steel, it is suitable for chlorine-containing media (Cl - Typical materials with concentration >200มก./ลิตร อุณหภูมิน้อยกว่าหรือเท่ากับ 130 องศา) ในน้ำทะเลและสารละลายคลอไรด์อื่นๆ (เช่น CaCl2) ที่อุณหภูมิไม่เกิน 120 องศา แทบไม่มีการกัดกร่อน โดยทั่วไปสามารถใช้ได้กับน้ำทะเลที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 135 องศา และน้ำเค็ม (NaCl) ที่มีความเข้มข้นต่างๆ ต่ำกว่า 165 องศา ไทเทเนียมยังมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีในกรดอินทรีย์ที่ต่ำกว่าจุดเดือด (เช่น กรดไนตริกเข้มข้น กรดคาร์บอนิกเข้มข้น ฯลฯ) และน้ำด่างเจือจาง

ไทเทเนียมมีความต้านทานการกัดกร่อนต่ำใน H2SO4, HCl, HF และ Aqua Regia ในสารละลายคลอไรด์เข้มข้นบางชนิดที่อุณหภูมิสูง (สูงกว่า 120 องศา) (เช่น น้ำเสียที่มีค่า pH > 7 และความเข้มข้นของคลอไรด์ > 200 มก./ลิตร) อาจทำให้เกิดการกัดกร่อนตามรอยแยกหรือการกัดกร่อนจากความเค้นได้เช่นกัน ในกรณีนี้ควรใช้โลหะผสมไทเทเนียม-แพลเลเดียม

สเตนเลสสตีลซุปเปอร์ 2.904L

นี่คือสเตนเลสออสเทนนิติกที่คุ้มต้นทุนซึ่งคำนึงถึงทั้งราคาและความต้านทานการกัดกร่อน มีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดี และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับกรดซัลฟิวริกทั่วไป กรดฟอสฟอริก รวมถึงกรดและเฮไลด์อื่นๆ (รวมถึง Cl- และ F-) เนื่องจากมี Cr, Ni และ Mo สูง จึงมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนจากความเค้น การกัดกร่อนแบบรูพรุน และการกัดกร่อนตามรอยแยกได้ดี สำหรับสภาพแวดล้อมกรดซัลฟิวริกบางชนิดที่มีความเข้มข้นต่ำ สามารถใช้แทน 254SMO ได้ในบางสภาวะการทำงาน

3. ฮาสเตลลอย ซี-276

มีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดี: แทบจะไม่ได้รับผลกระทบจากคลอไรด์ไอออนหรือคลอไรด์ มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมต่อกรดซัลฟิวริกความเข้มข้นต่างๆ และเป็นหนึ่งในวัสดุไม่กี่ชนิดที่สามารถใช้ในกรดซัลฟิวริกเข้มข้นที่ร้อน ใช้กันอย่างแพร่หลายในกรดอินทรีย์ (เช่นกรดฟอร์มิก กรดอะซิติก) กรด HF อุณหภูมิสูง และกรดไฮโดรคลอริกความเข้มข้นบางอย่าง (<40%), phosphoric acid (≤50%); chloride, fluoride and organic solvent (such as methanol, ethanol).

4. โมเนล 400

Ni (ประมาณ 70%)-โลหะผสมนิกเกิล Cu (ประมาณ 30%) ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีในตัวกลางเช่นกรดซัลฟิวริกแบบไม่เติมอากาศที่มีความเข้มข้นต่ำกว่า 80% และอุณหภูมิไม่สูงกว่า 50 องศา ~ 100 องศา กรด HF ที่มีความเข้มข้นต่ำกว่า 50% และอุณหภูมิต่ำกว่า 100 องศา กรดอะซิติกและด่างกัดกร่อน เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสารละลายกรดคลอไรด์ น้ำกร่อย และน้ำเกลือ ภายใต้สภาวะการทำงานบางอย่าง มีความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงได้ดี อย่างไรก็ตาม ไม่เหมาะสำหรับกรดซัลฟิวริกเข้มข้น ไฮโดรคลอริก และกรดไนตริก และมีความไวต่อการโจมตีของปรอท (บางครั้งก็เป็นสิ่งเจือปน)

5.อินคอลอย825

เหมาะสำหรับกรดซัลฟิวริกที่มีความเข้มข้นต่างๆที่อุณหภูมิต่ำ มีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีในสารละลายด่างกัดกร่อน (เช่น NaOH) ที่มีความเข้มข้น 50% ถึง 70% และไม่ทำให้เกิดการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้น อย่างไรก็ตาม มีความไวต่อการกัดกร่อนตามรอยแยกที่เกิดจากคลอไรด์ นอกจากนี้ประสิทธิภาพการปั๊มยังไม่ดีนักดังนั้นจึงไม่ใช่วัสดุที่นิยมใช้สำหรับเพลท

6. โลหะผสมไททาเนียม - แพลเลเดียม คอยล์ไทเทเนียมเกรด 11

นี่คือไทเทเนียมที่ไม่เจือและเติมแพลเลเดียม ({{0}}.12%~0.25%) ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของไทเทเนียมในตัวกลางที่เป็นกรดได้อย่างมีนัยสำคัญ ตัวอย่างเช่น มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีต่อกรดไนตริกที่มีความเข้มข้น 70% กรดไฮโดรคลอริกที่มีไอออนออกซิไดซ์ (เช่น Fe+, Cu+) และสารละลายการชุบด้วยไฟฟ้า นอกจากนี้ยังสามารถใช้เจือจางกรดซัลฟิวริกที่มีความเข้มข้นน้อยกว่าหรือเท่ากับ 10% และอุณหภูมิน้อยกว่าหรือเท่ากับ 70 องศา

7. แม็ก 59

โลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นโลหะผสม 59 มีประสิทธิภาพเหนือกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม Ni-Cr-Mo อื่นๆ ในการทดสอบการกัดกร่อนมาตรฐานในสภาพแวดล้อมออกซิไดซ์ส่วนใหญ่ อัตราการกัดกร่อนของโลหะผสมนิกเกิล Alloy59 ในสภาพแวดล้อมการลดบางอย่าง (เช่นกรดซัลฟิวริก 10% ที่กำลังเดือด) นั้นต่ำกว่าโลหะผสม Ni-Cr-Mo ทั่วไปมากกว่าสามเท่า และยังเหมาะสำหรับอุตสาหกรรมกระบวนการทางเคมีในการลด สภาพแวดล้อม โลหะผสมนิกเกิล Alloy59 มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมในกรดไฮโดรคลอริก

8.ปีก่อนคริสตกาล-1

โลหะผสม HASTELLOY® HYBRID-BC1® (UNS N10362) เป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการจดสิทธิบัตรของบริษัท Hastelloy ในสหรัฐอเมริกา เมื่อเปรียบเทียบกับอัลลอยด์ซีรีส์ Hastelloy C แล้ว BC-1 มีความต้านทานต่อการกัดกร่อนของกรดไฮโดรคลอริกและกรดซัลฟิวริกได้สูงกว่า และมีความทนทานต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนและการกัดกร่อนตามรอยแยกได้อย่างมาก -

โลหะผสม BC-1 ต้านทานการกัดกร่อนของกรดรีดักทีฟที่สัมผัสกับสภาพแวดล้อมออกซิไดซ์ได้สูงถึง 427 องศา (800 องศา F)