专利名称：阳极保护浓硫酸槽的制作方法
技术领域：
本发明属于电化学防腐蚀阳极保护技术领域，特别涉及一种阳极保 护浓硫酸槽。
背景技术：
浓硫酸槽主要包括浓硫酸循环槽和浓硫酸储槽。由于浓硫酸的强腐 蚀性，硫酸生产装置中干吸工段的浓硫酸循环槽大都由传统的碳钢内衬耐酸砖制成，近 年来也有采用碳钢内松衬高硅不锈钢。采用碳钢内衬耐酸砖的，衬砖的施工难度大、周 期长，对施工质量要求高，且一旦发生泄漏，完整修复极为困难；而采用碳钢内松衬高 硅不锈钢存在的问题是一旦内层高硅不锈钢发生泄漏，硫酸渗漏到夹层内，无法清除， 导致大面积腐蚀，整台设备最终报废。浓硫酸储槽均为碳钢结构，浓硫酸进入储槽前应 经过成品酸冷却器将温度降至常温，而没有成品酸冷却器的系统中槽体会遭到腐蚀，影 响使用寿命，且易发生槽体开裂漏酸，造成人员伤亡。目前，虽然市场上已有应用阳极保护的设备，如浓硫酸冷却器、分酸器及浓硫 酸管道，这些设备的尺寸较小，阴极系统的设计大都根据阳极保护实验数据和使用经验 进行估算。然而，浓硫酸槽尺寸大，仅靠估算得到的阴极布置方式，会增加成本或者导 致保护效果不佳。发明内容本发明的目的在于提供一种施工周期短、使用寿命长、易于维护、 安全可靠的阳极保护浓硫酸槽，其阴极布置合理，阳极保护效果好且节约成本。为实现上述目的，本发明采取的技术方案是
一种阳极保护浓硫酸槽，包括槽体、阴极、参比电极和阳极保护控制仪，槽体由碳 钢、不锈钢、碳钢一不锈钢复合材料或合金材料制成，槽体与浓硫酸的接触面为阳极； 起导通电流作用的阴极设置在槽体内，由石墨、铅、不锈钢或合金材料制成；1 10支 参比电极分别设置在槽体的不同位置；阳极保护控制仪与阳极、阴极和参比电极分别接 通；所述的阴极为多根，其布置方式为平行于槽体轴线方向均布在槽体内部，阴极间距 为2t,其中t2=_2 (Et-E0)h / P ip，式中-0.8V<Et- Etl < 0 , E0为阳极距阴极最近点X0 点的电位，Et为与X。点距离为t的点的电位，h为阴极与阳极间的距离，P为浓硫酸比 电阻，ip为维钝电流密度。所述的阴极还平行于槽底面等距设置。所述的Et-Etl 为-0.3 V -0.1 V。所述的参比电极为2 4支。所述的阳极保护控制仪为恒电位仪、恒槽压仪或整流器。本发明提供的上述阳极保护浓硫酸槽，利用碳钢、不锈钢及多种合金在浓硫酸 中具有活化一钝化特性，对其施加阳极保护后，可使其处于稳定的钝化状态，在浓硫酸 中的腐蚀率大大降低，从而保证工业应用中浓硫酸槽施工周期短、使用寿命长、易于维 护、安全可靠。另外，由于浓硫酸槽体积大，如浓硫酸储槽直径可达20米，高度可达15米。估 算得到的阴极布置方式或则增加成本，或则保护效果不佳。本发明是针对浓硫酸槽的特 点，建立相应的电位分布的数学模型，依据数学模型对阴极合理布置，在保证阳极保护效果的同时节约了成本。阴极布置的原理如下
由于浓硫酸槽体积足够大，可近似认为筒体局部为平面。选取一只平行于板面的阴 极，将其与其附近的板面作为研究对象。在阴极电场作用下，沿阴极径向的阳极电位梯 度服从欧姆定律 dE
权利要求
1.一种阳极保护浓硫酸槽，其特征是它包括槽体、阴极、参比电极和阳极保护控 制仪，槽体由碳钢、不锈钢、碳钢一不锈钢复合材料或合金材料制成，槽体与浓硫酸的 接触面为阳极；起导通电流作用的阴极设置在槽体内，由石墨、铅、不锈钢或合金材料 制成；1 10支参比电极分别设置在槽体的不同位置；阳极保护控制仪与阳极、阴极和 参比电极分别接通；所述的阴极为多根，其布置方式为平行于槽体轴线方向均布在槽体 内部，阴极间距为2t,其中t2=-2(Et-EQ)h / Pip,式中-0.8V<Et-EQ<0，Etl为阳极距 阴极最近点Xtl点的电位，Et为与X。点距离为t的点的电位，h为阴极与阳极间的距离，P为浓硫酸比电阻，ip为维钝电流密度。
2.根据权利要求1所述的阳极保护浓硫酸槽，其特征是所述的阴极还平行于槽底 面等距设置。
3.根据权利要求1所述的阳极保护浓硫酸槽，其特征是所述的Et-^为-0.3V -0.lv。
4.根据权利要求1所述的阳极保护浓硫酸槽，其特征是所述的参比电极为2 4支。
5.根据权利要求1所述的阳极保护浓硫酸槽，其特征是所述的阳极保护控制仪为 恒电位仪、恒槽压仪或整流器。
全文摘要
本发明提供了一种阳极保护浓硫酸槽，槽体由碳钢、不锈钢、碳钢—不锈钢复合材料或合金材料制成，槽体与浓硫酸的接触面为阳极；阴极设置在槽体内，由石墨、铅、不锈钢或合金材料制成；1～10支参比电极分别设置在槽体的不同位置；阳极保护控制仪与阳极、阴极和参比电极分别接通；所述的阴极为多根，其布置方式为平行于槽体轴线方向均布在槽体内部，阴极间距为2t,其中t2=-2(Et-E0)h／ρip，-0.8V≤Et-E0＜0。该阳极保护浓硫酸槽施工周期短、使用寿命长、易于维护、安全可靠，针对浓硫酸槽的特点，建立相应的电位分布的数学模型，依据数学模型对阴极合理布置，在保证阳极保护效果的同时节约了成本。
文档编号C23F13/06GK102011126SQ20101057282
公开日2011年4月13日 申请日期2010年12月4日 优先权日2009年12月11日
发明者史立军, 周斌, 李丕兴, 王振华, 肖世猛, 莫春萍, 谢生龙, 郑建国 申请人:天华化工机械及自动化研究设计院