I Nialais-Galaitheoir Doirte-Leachtach a Chóireáil Ard-Clóiríd (100,000 ppm) Sáile ag 120 céim , Conas a Rialaíonn Láithreacht Ocsaigin Cobhsaíocht Éighníomhach truaill Tíotáiniam?

Trádáil bhunúsach-i ndearadh téitheoir tíotáiniam do ghalaitheoirí sáile ardteochta
Sna ghalaitheoirí díluchtaithe leacht nialasacha (ZLD), dírítear fuíolluisce tionsclaíoch gar don sáithiúchán chun sáile a bhfuil tiúchan clóiríde suas le 100,000-150,000 ppm acu a tháirgeadh ag teochtaí oibriúcháin 100-120 céim . Is fearr tíotáiniam na tumthéitheoirí a úsáidtear sa tseirbhís seo mar gheall ar a fhriotaíocht ghinearálta den scoth i dtuaslagán clóiríd. Mar sin féin, déanann na cúinsí tromchúiseacha seo tástáil ar theorainneacha éighníomhacha tíotáiniam. I sáile (19,000 ppm Cl⁻ ag 30 céim) tá tíotáiniam éighníomhach ar feadh tréimhse éiginnte, ach i láthair 100,000+ clóiríd ppm ag 120 céim, tá an ciseal dé-ocsaíde tíotáiniam éighníomhach i riocht ina bhfuil a chobhsaíocht ag brath go mór ar an tiúchan ocsaigine tuaslagtha sa sáile. I gcoinníollacha ocsaiginithe, leighiseann an scannán éighníomhach é féin go tapa agus is féidir le sceach tíotáiniam (1.0 mm) de thiús ballaí tanaí seirbhís ilbhliantúil a sholáthar. Teipeann ar an scannán éighníomhach i gcúinsí ocsaigin-ghann nó deaerated agus féadann polladh logánta tapa agus ionsú hidrigine tarlú agus balla 2.5 mm a shárú i gceann míonna. Oibríonn ocsaigin mar dhípholaróir cathodach agus aistríonn sé an poitéinseal creimthe isteach sa limistéar éighníomhach. Tugann an anailís seo aghaidh ar an ngaol idir ocsaigin-fhulangacht, agus soláthraíonn sé moltaí maidir le tiús bhalla mar fheidhm de thiúchan ocsaigine tuaslagtha réamh-mheasta i seirbhís evaporator ZLD.

Tionchar Sláine Mheicniúil: Coinníollacha Dearaithe agus Aeraithe le haghaidh Éighníomhachtaithe
Tá tíotáiniam pasivated ag scannán TiO2 cobhsaí a ath-aisighníomhach go leanúnach i réitigh clóiríd aeraithe ag teochtaí ardaithe. Is é imoibriú cathodach an dromchla scannáin éighníomhach imoibriú laghdaithe na hocsaigine tuaslagtha (O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻). Is é 0.5 ppm an leibhéal ocsaigine tuaslagtha is gá chun éighníomhacht tíotáiniam Grád 2 a chothú i sáile clóiríd 100,000 ppm ag 120 céim. Ag an tairseach seo, tá an poitéinseal creimthe fós os cionn an acmhainneacht pollta (~+300 mV vs. Ag/AgCl), agus tá an ráta creimeadh aonfhoirmeach faoi bhun 0.01 mm/bliain. Faoi bhun ocsaigine 0.5 ppm aistrítear an t-imoibriú cathodach chuig dí-ocsaídiú uisce (2H2O + 2e- → H2 + 2OH-), ag táirgeadh hidrigin ar an dromchla. Aistríonn an poitéinseal creimthe isteach sa limistéar gníomhach agus is féidir le hiain clóiríd tríd an scannán éighníomhach faoi chontúirt. Faoi imthosca meathlaithe (ocsaigin < 0.1 ppm) ag 120 céim, is é 0.5–1.0 mm in aghaidh na bliana an ráta pollta tomhaiste i sáile clóiríd ard 0.5–1.0 mm in aghaidh na bliana, rud a thugann le fios gur féidir le balla 1.5 mm bréifneach i 18-36 mí. Níos suntasaí fós, aistríonn an hidrigin a chruthaítear ag láithreacha cathodacha isteach sa laitís tíotáiniam agus bíonn breabú mar thoradh air, rud a chothaíonn scoilteadh roimh an bréifniú pitting. Braitheann sláine mheicniúil an truaill ní hamháin ar thiús an bhalla, ach freisin ar láithreacht ocsaigine tuaslagtha leordhóthanach chun tacú leis an imoibriú cathodach a choimeádann an tíotáiniam i stát éighníomhach.

Tionchar ar Fheidhmíocht Theirmeach: Ídiú Ocsaigin ag Dromchlaí Te
The temperature differential across the titanium sheath causes a local oxygen concentration gradient. The solubility of dissolved oxygen diminishes as brine is heated over the sheath surface. At bulk brine temperatures of 120 °C the equilibrium oxygen solubility at 1 atm is ~2 ppm. At the titanium surface, the local oxygen solubility is reduced to around 1.5 ppm, where it may reach 125-130°C due to electrical resistance through the wall. This difference is generally not enough to result in loss of passivity. However, the surface temperature can be higher than 140 C when the heater works with high power density (>3.5 W/cm 2 ) or with thick wall (>1.8 mm), where oxygen solubility is less than 1 ppm. Even at these temperatures, a bulk oxygen content of 2 ppm may not be enough to keep the sheath surface passive. Finite element modeling of oxygen transport indicates that a 1.2 mm wall at a surface temperature of 128°C consumes oxygen at the cathodic surface at a rate that can be sustained by diffusion from the bulk if the bulk concentration is greater than 1.5 ppm. A 2.0 mm wall at a surface temperature of 142°C necessitates a bulk oxygen concentration of >3 ppm nach bhfuil indéanta de ghnáth i ghalaitheoirí ZLD deaerated. Mar sin, ní hamháin go n-ardóidh ballaí níos tanaí an tarchur teasa, ach freisin íslíonn an teocht dromchla, ag coinneáil an truaill i réimeas teochta atá ag luí le ocsaigin níos ísle agus níos mó.

Sintéis na Trádála-as: Tiúchan Ocsaigin mar Iolraitheoir Tiús Balla
Taispeánann an mhaitrís thíos an tiús bhalla tíotáiniam a mholtar le haghaidh téitheoir evaporator ZLD le haghaidh sáile clóiríd 100,000 ppm ag 120 céim ag brath ar an tiúchan ocsaigine tuaslagtha sa sruth sáile athfhillteach.

Ocsaigin Tuaslagtha i mBulc Sáile (ppm ag 120 céim )Moltaí Tiús Balla Tíotáiniam (Grád 2) Cobhsaíocht agus Saol Tuartha Réasúnaíocht Innealtóireachta ScannánCore Éighníomhach 2.0 ppm (galú iomlán aeraithe, oscailte le spáráil aeir) 1.0 mm – 1.2 mm Sármhaith; > 5 bliana Tá tiúchan ocsaigine os cionn na tairsí criticiúla. Scannán éighníomhach cobhsaí. Feabhsaíonn balla tanaí an t-aistriú teasa agus íoslaghdaíonn sé an teocht dromchla. Tugann lamháltas creimthe 0.05 mm/bliain maolán sábháilteachta.
1.0 – 2.0 ppm (aeráil measartha, leath-córas séalaithe) 1.4 mm – 1.6 mm Go maith; 3 – 5 bliana Ocsaigin ag druidim le tairseach chriticiúil. Tugann an balla níos tiús lamháltas creimthe don tumadh corr san ocsaigin. Soláthraíonn tiús bhalla measartha comhréiteach idir feidhmíocht theirmeach agus corrlach pasivation.
Ocsaigin íseal, beatha dí-aeraithe, iontráil íseal aeir 0.5 – 1.0 ppm 1.8 mm – 2.0 mm Imeallach; 2 – 3 blianaOcsaigin díreach os cionn an leibhéil chriticiúil. Tá an baol ann go mbeidh pitting ard. Balla tiubh ag teastáil le haghaidh liúntas creimeadh. Molta le haghaidh faireacháin ar bhrabú hidrigine. Níl an rith ag an leibhéal ocsaigine seo go maith.
< 0.5 ppm (deaerated, e.g. closed loop with oxygen scavengers)Not recommended (any thickness) Unstable; < 18 months Passivity is not sustainable. Pitting and hydrogen embrittlement will occur independent of wall thickness Reintroduction of oxygen or other material (such as titanium-palladium Grade 7 or zirconium) is necessary.
Bainistíocht Ocsaigin agus Innealtóireacht Roghnú Grád Thar an mBalla
Mar thoradh ar dhearadh evaporator ZLD go bhfeidhmíonn sé faoi ocsaigin tuaslagtha íseal < 1 ppm. Taispeántar trí réitigh chomhlántacha chun pasachtacht tíotáiniam a aisghabháil gan gá le ballaí tiubha go praiticiúil. Ar an gcéad dul síos, má bhíonn aer nó ocsaigin ag bubáil isteach sa lúb athchúrsála sáile, tabharfar an tiúchan ocsaigine suas go dtí 2–3 ppm, rud is leor de ghnáth fiú do théitheoirí tíotáiniam le ballaí tanaí. Cosnaíonn spáráil aeir níos lú fuinnimh i gcomparáid le téitheoirí a athsholáthar go minic. Ar an dara dul síos, laghdaíonn an t-athrú ó tíotáiniam Grád 2 go Grád 7 (Ti-0.15% Pd) an leibhéal ríthábhachtach ocsaigine le haghaidh pasacht ó 0.5 ppm go dtí níos lú ná 0.1 ppm. Feidhmíonn láithreacht Pallaidiam mar chatalaíoch catodach, rud a ligeann do laghdú hidrigin dul ar aghaidh ag ró-acmhainneacht níos ísle agus mar thoradh air sin athraíonn an poitéinseal creimthe go dtí an raon éighníomhach fiú i sáile deaerated. Léiríonn sonraí allamuigh ó ghalaitheoirí ZLD gur féidir le tíotáiniam Grád 7 le tiús bhalla 1.2 mm maireachtáil i sáile le ocsaigin chomh híseal le 0.2 ppm ar feadh 6-8 mbliana, agus teipeann ar tíotáiniam Grád 2 i níos lú ná 2 bhliain. Ar an tríú dul síos, cuidíonn úsáid hiodrocsaíde sóidiam le pH beagán alcaileach (8.5-9.5) a choimeád a chobhsaíonn an scannán éighníomhach agus a íoslaghdaíonn an gá atá le ocsaigin. Le haghaidh Grád 2 ag pH 9 laghdaítear an tiúchan ocsaigine riachtanach go 0.2 ppm, rud a fhágann gur féidir ballaí níos tanaí a dhéanamh fiú i gcórais atá laghdaithe go páirteach.

Conclúid: Téitheoirí Tíotáiniam Balla tanaí- i sáile Ard-Chlóiríd bainte amach ag Rialú Ocsaigin
I evaporator ZLD a dhéileálann le sáile clóiríd 100,000 ppm ag 120 céim, is é ocsaigin an príomhfhachtóir a dhéanann difear do chobhsaíocht pasivation sheath tíotáiniam agus an tiús balla atá ag teastáil. Soláthraíonn gnáththéitheoir tíotáiniam balla 1.0-1.2 mm Grád 2 saol seirbhíse soladach ilbhliana ag leibhéil ocsaigine tuaslagtha os cionn 2 ppm. Le ocsaigin 0.5 go 2 ppm, ba cheart tiús balla a mhéadú go 1.5 go 2.0 mm chun cuntas a thabhairt ar an liúntas creimeadh mar gheall ar an mbaol méadaithe a bhaineann le pitting. Níl aon thiús balla réalaíoch Grád 2 ann a thabharfaidh saol leordhóthanach faoi bhun ocsaigine 0.5 ppm. Is é an freagra ná ocsaigin (spáráil aeir) a thabhairt isteach arís nó uasghrádú go dtí tíotáiniam Grád 7 le Pallaidiam a fhanfaidh éighníomhach fiú i gcoinníollacha lagaithe. Is í an chomhairle theicniúil do shuiteálacha evaporator ZLD nua ná dearadh a dhéanamh le haghaidh tiúchan ocsaigine mórchóir tuaslagtha de 2 ppm ar a laghad trí spáráil aeir rialaithe agus ansin tíotáiniam Grád 2 a shonrú le tiús balla 1.2 mm. Soláthraíonn an teaglaim seo an t-uasaistriú teasa, íoschostas ábhair agus saolré téitheoir de 5+ bliain. Agus luachan á lorg agat, cuir leibhéal measta ocsaigin tuaslagtha (ppm) agus pH an tsáile ag teocht oibre ar fáil, ós rud é go bhfuil na paraiméadair seo níos tábhachtaí do shaol an téitheoir ná tiús an bhalla amháin.