Per a una barra de calor de titani que funciona en una solució de carbonat de potassi al 50% a 110 graus, com canvia el nivell d'oxigen dissolt (0,5 ppm vs . 5 ppm) l'estabilitat de la capa de passivació del titanat?
Deixa un missatge
En 50% de carbonat de potassi (K₂CO₃) a 110 graus, es forma una capa protectora de titanat de potassi (K₂TiO₃) a la superfície de titani. L'oxigen dissolt (DO) és fonamental per a la formació de titanat. A baix DO (0,5 ppm), la capa de titanat és prima (0,1-0,5 µm) i porosa, proporcionant una protecció deficient. A alt DO (5 ppm), la capa és més gruixuda (1-3 µm) i densa, reduint la taxa de corrosió entre 5 i 10x.
Estabilitat quantitativa de la capa de passivació vs. oxigen dissolt
En 50% K₂CO₃ a 110 graus durant 1.000 hores:
| DO (ppm) | Gruix de la capa de titanat (µm) | Taxa de corrosió (mm/any) | Condició de la superfície |
|---|---|---|---|
| 0 (desairejat) | 0.05–0.1 | 0.15–0.30 | Fosc, porós |
| 0.5 | 0.1–0.3 | 0.08–0.15 | Gris, moderat |
| 2 | 0.5–1.0 | 0.03–0.08 | Gris clar |
| 5 | 1.0–2.0 | 0.01–0.03 | Lluminós, protector |
| 10 | 2.0–3.0 | 0.005–0.015 | Lluminós, estable |
Efecte de la temperatura sobre el requisit de DO
| Temperatura (graus) | DO mínim per a la passivació estable (ppm) | DO recomanat (ppm) |
|---|---|---|
| 80 | 1 | 3 |
| 100 | 2 | 5 |
| 110 | 3 | 6 |
| 120 | 4 | 8 |
Guia de gestió de l'oxigen dissolt
| DO mesurat (ppm) | Estabilitat de la capa de titanat | Acció recomanada |
|---|---|---|
| >5 | Excel·lent | Cap |
| 3–5 | Bé | Monitorització setmanal |
| 1–3 | Marginal | Doblar aire |
| 0.5–1 | Pobre | Augmentar l'aireació |
| <0.5 | Inestable | Redisseny; afegir oxidant |
Recomanació d'enginyeria
Per al 50% de K₂CO₃ a 110 graus, mantingueu l'oxigen dissolt per sobre de 5 ppm mitjançant l'aire. En controlar el DO, l'enginyer promou una capa estable i protectora de titanat de potassi.
