Материалы для изготовления аппаратуры Металлы и сплавы

Данные о коррозионной стойкости различных металлов и сплавов, а также неметаллических покрытий в водных растворах формальдегида [34, 35] приведены в Приложении 1. Для сравнения там помещены соответствующие данные для растворов муравьиной кислоты, не содержащих формальдегид, а также сведения о коррозионной агрессивности метанола. Как следует из сопоставления таблиц Приложения I, достаточно стойкими к воздействию растворов формальдегида при нормальной и повышенной температуре являются такие металлы, как чистое железо и алюминий, медь, никель, свинец, серебро, тантал, титан и др. Многие из этих металлов, а также платина, ниобий и цирконий мало подвержены коррозии и в присутствии значительных количеств муравьиной кислоты. Однако большинство перечисленных материалов либо слишком дефицитны, либо по физико-механическим свойствам непригодны для изготовления производственной аппаратуры. Из числа конструкционных материалов, применяющихся на практике, достаточно стойки по отношению к формалиновым растворам, в особенности при повышенной температуре, далеко не все. С учетом практической неизбежности накопления хотя бы небольших количеств муравьиной кислоты, непригодны для работы в формалиновых средах, помимо углеродистых сталей, хромистые сплавы, а также некоторые марки алюминия, бронзы, латуни, чугуна и т. д. Напомним, что в соответствии с действующим ГОСТом по коррозионной стойкости металлы разделяются на шесть групп и оцениваются по десятибалльной шкале, причем при скорости коррозии выше 0,1 мм/год материал считается пониженно стойким. [c.30]

Графит — это единственный конструкционный неметаллический материал, обладающий высокой теплопроводностью при достаточно высокой инертности в большинстве агрессивных сред, термической стойкостью при резких перепадах температуры, низким омическим сопротивлением, а также хорошими механическими сво11ствами. Теплопроводность искусственного графита выше теплопроводности многих металлов и сплавов, в частности свипца и хромоннкелевых сталей, в 3—5 раз. По этой причине примепеиие графита особенно эффективно для изготовления из пего тенлообмепной аппаратуры, предназначенной для эксплуатации в условиях воздействия таких агрессивных сред, как серная кислота определенных концентраций, соляная и плавико- [c.449]

Благодаря исключительно высокому сопротивлению коррозии титан — прекрасный материал для изготовления химической аппаратуры. Но главное свойство титана, способствующее все большему его применению в современной технике, — высокая жаростойкость как самого титана, так и его сплавов с алюминием и другими металлами. Кроме того, эти сплавы обладают жаропрочностью— способностью сохранять высокие механические свойства ири повышенных температурах. Все это делает сплавы титана весьма ценными материалами для самолето- и ракетостроения. [c.649]

Вопросы для повторения. 1. Какие требования предъявляются к химической аппаратуре 2. В каких единицах выражается скорость коррозии 3. Чем объясняется преимущественное использование металлов как материалов для изготовления аппаратуры 4. Что послужило причиной широкого применения в технике сталей различных марок 5. Какие сорта сталей применяются при изготовлении химической аппаратуры 6. Какие элементы вводят в состав легированных сталей и с какой целью 7. Какие виды сварки вам известны и в каких случаях они применяются 8. Какие цветные металлы и сплавы на нх основе применяются в химическом аппаратостроении 9. Какие положительные свойства обусловили широкое использование пластмасс в химической промышленности 10, Какие основные пластмассы вам известны и каковы их свойства 11. Каково основное свойство фторопласта 12. Что такое текстолит и фаолит 13. Назовите основные свойства стекла. Почему этот материал в последнее время получает широкое распространение [c.29]

При выборе материалов для изготовления химической аппаратуры учитываются не только их стойкость к коррозии, но и прочность, устойчивость при высокой температуре, возможность обработки и сварки материала, его доступность и стоимость. Если черные металлы являются достаточно стойкими к коррозии в условиях работы данного аппарата или технологического узла, эти материалы следует использовать в первую очередь, так как они весьма прочны, доступны и достаточно дешевы. Часто применяют также легированные черные металлы (содержащие легирующие добавки) или специальные сплавы, обладающие повышенной коррозионной стойкостью. Однако специальные сплавы обычно дороги, и в условиях, слишком жестких для длительной службы черных металлов, обычно используют неметаллические химически стойкие материалы. [c.36]

Основным недостатком стекла, по сравнению с металлами, является его хрупкость, а также недостаточная устойчивость к резким изменениям температуры. Прочность стекла можно повысить, если его расплав охлаждать по специальному режиму, способствующему возникновению в глубине материала определенных внутренних напряжений. Перспективным направлением развития стекольной промышленности является разработка и получение. различных марок стекла, свойства которых были бы наиболее оптимальными для изготовления аппаратуры применительно к конкретным физико-химическим процессам. Стекло с универсальными свойствами, приближающееся к металлическим сплавам по возможностям его применения и обработки, по-видимому, никогда не будет получено. Однако при правильном выборе марки стекла можно в значительной мере удовлетворить необходимые требования [1, 5]. [c.325]

При выборе материала для изготовления аппаратуры, применяемой для низкотемпературной ректификации, следует руководствоваться данными, приведенными в [144]. Физико-механические свойства металлов и их сплавов при пониженных температурах претерпевают существенные изменения. Для углеродистой стали в этих условиях особенно сильно снижается ударная вязкость, поэтому углеродистая сталь при низких температурах теряет способность сопротивляться динамическим нагрузкам. Никель, хром, марганец, молибден, ванадий способствуют повышению ударной вязкости стали при минусовых температурах. [c.205]

Алюминий и его сплавы применительно к условиям работы брагоперегонных и ректификационных колонн недостаточно стойки и как конструкционный материал для подобной аппаратуры не пригодны. Эти металлы можно применять только для изготовления вспомогательного оборудования. [c.60]

Как коррозионноустойчивый материал чистый алюминий употребляется главным образом для плакирования, т.е. для нанесения защитного слоя на поверхность обычного алюминия или его сплавов. Трудно даже представить, к каким огромным потерям ценных металлов приводит коррозия. Плакированный алюминий надежно защищен от нее. Каков эффект от его применения Повышается срок службы деталей самолетов и изделий, которым, по долгу службы , приходится входить в контакт с морской водой или очень влажной атмосферой (например, в тропиках). Чистый алюминий-незаменимый материал для изготовления аппаратуры химической промышленности. Зеркала, изготовленные из такого алюминия, имеют высокие отражательные свойства и успешно заменяют серебряные покрытия. Радиолокация и атомная техника также взяли на вооружение особо чистый алюминий. [c.132]

Химические продукты в большинстве случаев вызывают корро-зию материала аппаратуры, поэтому при проектировании промыш- %пенных установок помимо механических и тепловых свойств не- обходимо учитывать коррозионную стойкость конструкционных ма- териалов. Коррозионная стойкость — важное свойство, определяю- щее пригодность материала для работы в агрессивных средах. В основном для изготовления аппаратуры и трубопроводов применяют различные металлы и их сплавы, хотя находят применение и неметаллические материалы. [c.17]

Автоматическая сварка алюминия и его сплавов под слоем флюса является высокопроизводительным процессом, широко применяемым при изготовлении химической аппаратуры. Этим методом целесообразно сваривать без разделки кромок прямолинейные стыки листового материала толщиной 10—32 мм при диаметре обечаек свыше 1200 мм и длине более 1000 мм и кольцевые стыки при диаметре обечаек свыше 1600 мм. Конструктивные элементы подготовки кромок листового металла под сварку приведены в табл. 10.23. Рекомендуемая присадочная проволока и флюсы для автоматической сварки алюминия и его сплавов под слоем флюса приведены в табл. 6.14. [c.373]

Олово — мягкий серебристо-белый металл. Олово широко применяется для изготовления сплавов (бронзы, припои, баббиты), а также как материал для покрытий. Оловянные покрытия устойчивы против коррозии в атмосферных условиях, в воде, а также в разбавленных растворах большинства кислот. Ценным свойством олова является его безвредность для организма, поэтому оловом покрывают посуду и всевозможную аппаратуру для переработки и приготовления пищевых продуктов. [c.36]

Применение сожжения в колбе с кислородом для анализа элементоорганических соединений встречает ряд трудностей. Данные, приводимые в литературе относительно целесообразности его использования, противоречивы. Причины неудовлетворительных результатов не всегда установлены. Вероятно, причины неудач следует искать в специфике разложения элементоорганических соединений. Реакционная смесь, образующаяся в момент разложения ЭОС, более сложна, чем в случае анализа соединений, не содержащих гетероэлемент. В зоне горения образуются не только газообразные, но и твердые продукты окисления. Может происходить взаимодействие как между элементами, составляющими молекулу анализируемого вещества, так и между гетероэлементом и материалом частей аппаратуры, в особенности находящихся в накаленной зоне (держатель навески и контейнер, в котором помещается навеска). В качестве материала для держателя навесок, завернутых в беззольный фильтр, применяют платину, а также кварц, стекло, различные металлы. Платина и кварц, инертные по отношению к продуктам окисления элементов-органогенов, в случае анализа элементоорганических соединений могут выступать как активные компоненты реакционной смеси и давать с определяемыми гетероэлементами побочные продукты разложения — сплавы, твердые растворы, силикаты и пр. Наличие подобных реакций с платиной, приводящих к искажению результатов анализа, установлено для органических соединений германия, мышьяка и фосфора. Проведено сравнительное изучение условий сожжения ЭОС в колбе с кислородом. Испытаны различные материалы — платина, кварц, нержавеющая сталь —для изготовления держателя навески опробованы различные формы держателей. Опыт показал, что лучше всего сожжение происходит в держателе в виде спирали, так как в этом случае обеспечены свободный доступ кислорода к навеске и равномерное горение ее. Срок службы такого держателя в 4—5 раз больше, чем широко используемого держателя из платиновой сетки. Успех сожжения зависит также от размера навески и состояния платиновой проволоки, выполняющей роль катализатора. Для анализа органических соединений, содержащих германий, мышьяк, рений или фосфор, предложена конструкция кварцевой спирали (рис. 51, 5.2), обеспечивающая количественное разложение ЭОС. Найдены также оптимальные условия сожжения навески в спирали из утолщенной кварцевой нити, которая более практична в ра- [c.150]

Соляная кислота быстро разрушает болылинство металлов, поэтому выбору материалов для изготовления аппаратуры должно уделяться большое внимание. Для работы с соляной кислотой пригодны специальные сплавы, такие как дюрихлор, хлориметы и хастеллои. Чистый тантал не корродирует под действием соляной кислоты при любых ее концентрациях и температуре примерно до 177 С. Из неметаллических материалов можно применять кислотоупорные кирпич, керамику и фарфор, стекло, эмалированную сталь, каучук (нат ральный н синтетический для работы в условиях низких температур), пластмассы (полихлорвинил, полиэтилен, полистирол, фенопласты с наполнителем и фтороуглеводороды), а также различные графиты и угли. Уголь и графит широко применяются в производстве труб для влажного и сухого НС1 при температурах до 400° С. Карбейт — материал на основе угля или графита, пропитанных смолой, — широко используется для изготовления тсплообл1еп1[ого оборудования. [c.137]

Высокий коэффициент теплопроводности в сочетании с хорошей химической стойкостью в агрессивных (неокислительных) средах позволяет применять углеграфитовые материалы в промышленности химического машиностроения для изготовления аппаратуры и коммуникаций, где они успешно конкурируют с цветными металлами и сплавами (свинец, медь, нержавеющие стали и др.), а в ряде случаев превосходят их. Особенно широко углеграфитовые материалы могут быть использованы для. изготовления разнообразной теплообменной аппаратуры, футеровоч-ного материала, труб, насосов и пр. [c.43]

Ввиду очень высокой реакционной способности кипящих серы, селена и теллура, выбор конструкционного материала для аппаратуры является сложной задачей и получившие широкое распространение в химическом машиностроении некоторые металлы и сплавы не могут быть применены. Наиболее подходящим материалом для изготовления аппаратуры является кварцевое стекло [5, 12]. К достоинствам кварца относится его чистота, термостойкость и инертность к агрессивным веществам при температурах до 1000— 200 °С. Кварцевые колонны при ректификации серы и селена в течение длительного времени не претерпевают заметных разрушений. При ректификации технического теллура, содержащего значительное количество окислов, наблюдается быстрое разрушение куба колонны. Основной причиной разрушения кварцевой аппаратуры в данном случае является взаимодействие кварца с окислами теллура ио уравнению реакции 28Ю2 -ЬТеОд = Те(ЗЮз)2- При окислении образовавшийся силикат теллура разрушается, распадаясь на мелкокристаллические фазы. В случае, если теллур перед ректификацией очистить от окислов, предварительно обработав водородом, то кварцевая аппаратура может длительно находиться в эксплуатации [13]. Поэтому перед ректификацией теллура в кварцевой аппаратуре необходимо проводить отделение окислов. В качестве возможных способов рекомендуются следующие операции плавка со снятием шлаков, в. которые переходит основная масса окислов плавка в присутствии восстановителя (активированный уголь, водород и др.) дистилляция в токе водорода [5]. [c.155]

Свободный свинец — это мягкий, синевато-серый металл с плотностью 11,3 г/см и температурой плавления 327° С. На воздухе он покрывается защитной оксгвдной пленкой РЬО. Свинец не растворяется в разбавленной серной и соляной кислотах, так как покрывается тонкой пленкой сернокислого PbS04 или хлористого свинца Pb lj. Из свинца, как кислотоупорного материала, изготовляют аппаратуру в химической промышленности. Металлический свинец задерживает у-лучи и служит в технике для защиты от радиоактивного излучения. Свинец применяют также для изготовления типографских сплавов, баббитов, мягких припоев, кислотных аккумуляторов. [c.268]

Автоматическая сварка алюминия и алюминиевого сплава АМцС под слоем флюса является высокопроизводительным сварочным процессом, широко применяемым на машиностроительных заводах при изготовлении химической аппаратуры. Данным методом сваривают прямолинейные и кольцевые швы крупногабаритной емкостной аппаратуры при исходных толщинах листового материала от 4 мм и более. Для указанных толщин лис тов сварка выполняется за один проход без разделки кромок. В качестве флюса применяют хлористые соли щелоч ных металлов, которые могут вызвать коррозию основнгаго металла, если не удалить с поверхности шва остатки окислов щелочных металлов. [c.145]

Для обоснования выбора материала при изготовлении аппаратуры для спиртового производства проводились наблюдения [11] за режимом работы оборудования в коррозийных средах и были исследованы различные металлы в отношении их коррозийной устойчивости в наиболее агрессивных средах спиртового производства. Метод оценки коррозийной устойчивости образцов был принят весовой, по потере веса образца до и после испытания, и выражался глубинным показателем коррозии в мм1год. Коррозийная стойкость металлов оценивалась по десятибалльной шкале. Для расчетов глубинного показателя удельный вес у принимался для стали всех марок равным 7,86 чугуна 7,2 алюминия и его сплавов 2,69 меди 8,93. [c.58]

При изготовлении аппаратуры всегда стремятся выбрать дещевый, доступный, а главное химически стойкий и механиче-ски-прочный материал, обеспечивающий длительный срок службы аппарата. Однако наиболее доступные и дешевые металлы и сплавы имеют недостаточную химическую стойкость и не всегда пригодны для изготовления аппаратуры. Многие неметаллические материалы, наоборот, имеют высокую химическую стойкость, они обладают низкой механической прочностью и большинство из них нестойко при повышенной температуре. [c.116]

Безусловно, что в кратком обзоре невозможно охарактеризо- вать все классы неорганических материалов, однако нельзя не сказать о графитовых материалах, которые выделяются исключительно высокой теплопроводностью, превышающей теплопроводность многих металлов и сплавов. Это качество наряду с химической инертностью и термической стойкостью при резких перепадах температур, высокой электрической проводимостью и хорошими механическими свойствами сделали графит и материалы на его основе незаменимыми в различных областях техники и промышленности. В частности, в химической промышленности применение графита особенно эффективно для изготовления теплообменной аппаратуры, эксплуатируемой в агрессивных средах. На ее поверхности в значительно меньшей степени откладываются накипь и загрязнения, чем на поверхности всех других металлических и неметаллических материалов. Сырьем для получения искусственного графита служит нефтяной кокс, к которому добавляют каменноугольный пек, играющий роль вяжущего материала при формовании изделий из графитовой шихты. Сам цикл получения изделий включает измельчение и прокаливание сырья, смешение шихты, прессование, обжиг и графитизацию. Условия обжига тщательно подбирают, чтобы избежать появления механических напряжений и микротрещин. При графитизации обожженных изделий, проводимой при температуре 2800—3000 °С, происходит образование упорядоченной кристаллической структуры из первоначально аморфизованной массы. Чтобы изделиям из графита придать непроницаемость по отношению к газам, их пропитывают полимерами, чаще всего фенолформальдегидными, или кремнийор-ганическими смолами, или полимерами дивинилацетилена. Пропитанный графит химически стоек даже при повышенных температурах. На основе графита и фенолформальдегидных смол в настоящее время получают новые материалы, свойства которых существенно зависят от способа приготовления. Материалы, формируемые при повышенных давлениях и температурах, известны под названием графитопластов, а материалы, получаемые холодным литьем, названы графитолитами. Графитолит, например, применяют не только как конструкционный, но и как футеровочный материал. Он отверждается при температуре 10 °С в течение 10—15 мин, имеет высокую адгезию ко многим материалам, хорошо проводит теплоту и может эксплуатироваться вплоть до 140—150°С. В последнее время разработан метод закрытия пор графита путем отложения в них чистого углерода. Для этого графит обрабатывают углеводородными соединениями при высокой температуре. Образующийся твердый углерод уплотняет графит, а летучие продукты удаляются. Такой графит назван пироуглеродом. [c.153]

При изготовлении химической аппаратуры из металлов и сплавов в настоящее время основным технологическим процессом является сварка и в ряде случаев пайка. Соединения листового металла склеиванием встык или внахлестку (типы/, 2, 5 и 4 на рис., 13.1) могут быть рекомендованы лишь для разнородных металлов и сплавов, сварка или пайка которых невозможны по технологи изготовления или нерациональны по условиям эксплуатации оборудования. Клеевые соединения листового материала встык (типы 5 и 6 на рис.413,1) широко применяютсж [c.398]

Для изготовления нефтезаводского оборудования применяют Ц глеродистые и легированные стали, серый, модифицированный легированный чугуны, цветные металлы и сплавы, неметалли- ческие материалы неорганического происхождения и пластмассы, (Хкирпич строительный и огнеупорный, строительный и огнеупор- ый бетон и железобетон, дерево и другие материалы. Углеродистые и легированные стали, а также цветные металлы и сплавы применяют в виде листового и сортового проката, поковок, труб и отливок чугун в виде отливок и труб. Неметаллические материалы и пластмассы могут применяться как конструкционный материал для изготовления отдельных аппаратов и арматуры и как обкладочный и изоляционный материал для предохранения аппаратуры от коррозии. Строительный и огнеупорный кирпич используют для монтажа печей, строительный бетон и железобетон для изготовления емкостей, бункеров и т. д. [c.17]

Учитывая высокие требования, предъявляемые к чистоте продукта, и недопустимость его загрязнения примесями тяжелых металлов, в качестве материала реактора для получения холинхлорида следует использовать титан или его сплавы. Целесообразно и экономически выгодно использовать эмалированные реакторы. Испытания на опытной установке в течение 6 месяцев показали, что эмаль надежна в работе (кор j3hh отсутствовала). Материалы, рекомендованные для изготовления реактора, могут быть использованы для аппаратуры концентрирования, ректификации и кристаллизации холинхлорида, [c.269]

Графит — единственный конструкционный материал, обладающий не только инертностью к большинству агрессивных сред, но и высокой теплопроводностью, низким омическим сопротивлением, а также хорошими механическими свойствами. Теплопроводность его в 5—6 раз выше теплопроводности хромоникелевой стали (марки Х18Н9Т). Графит незаменим для изготовления теплообменной аппаратуры, когда из-за агрессивности среды металлы и сплавы непригодны. [c.162]

Теплопроводность графита выше теплопроводности многих металлов и сплавов, в частности свинца и хромоникелевых сталей — в 3—5 раз. По этой причине он нашел широкое применение как конструкционный материал для изготовления из него различной теплообменной аппаратуры (блочных и кожухоблочных теплообменников, теплообменных элементов погружного типа и др.), предназначенной для эксплуатации в условиях воздействия таких агрессивных сред, как серная кислота определенных концентраций, соляная и фтористоводородная кислоты и т. п., для которых непригодны известные и экономически доступные металлы и сплавы. Графит применяют и в качестве штучных футеровочных материалов для защиты оборудования в особо агрессивных условиях эксплуатации (например, экстракторов в производстве фосфорной кислоты). [c.101]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология