Пассивирующий раствор для обработки сосудов и аппаратов, контактирующих с перекисью водорода

 

Изобретение относится к составу растворов, предназначенных для обработки внутренней поверхности емкостей, трубопроводов и других устройств, контактирующих с перекисью водорода различной концентрации, и может найти применение в производстве и хранении перекиси водорода в различных отраслях промышленности. Сущность изобретения: раствор содержит в мас.%: серную кислоту 3,15; нитрит натрия 1,5 - 7,5; воду - остальное. Указанный раствор используется после щелочной обработки изделия. Преимущества данного изобретения - повышение эффективности за счет снижения скорости разложения перекиси водорода и скорости коррозии металлов на основе алюминия и его сплавов, а также нержавеющих сталей. 1 табл.

Изобретение относится к составу растворов, предназначенных для обработки внутренней поверхности емкостей, трубопроводов и других устройств, контактирующих с перекисью водорода различной концентрации и может найти применение в производстве и хранении перекиси водорода в различных отраслях промышленности.

В настоящее время в качестве пассивирующего раствора используется водный раствор азотной кислоты различной концентрации, которым обрабатывают аппаратуру, предназначенную для работы с перекисью водорода [1] однако по составу, используемых компонентов, более близким является состав, включающий 10 мас. азотной кислоты, 20 мас. сульфата натрия и остальное вода, который взят в качестве прототипа [2] Недостатком состава по прототипу является достаточно высокая скорость разложения перекиси водорода при хранении в сосудах обработанных этим составом, а также высокая скорость коррозии металлической поверхности, контактирующей с перекисью водорода.

Технической целью данного изобретения является повышение эффективности за счет снижения скорости разложения перекиси водорода и скорости коррозии металлов на основе алюминия и его сплавов, а также нержавеющих сталей.

Поставленная цель достигается раствором, включающим в мас.

Серную кислоту 3 15 Нитрит натрия 1,5 7,5 Воду Остальное Указанный раствор используется, как и состав по прототипу, после щелочной обработки внутренней поверхности сосудов. При этом сосуды обрабатывают заявленным раствором методом полного залива или орошением. После слива пассивирующего раствора, сосуд промывается водой и может быть использован для работы с перекисью водорода.

При опытном хранении 85% перекиси водорода в аппаратах из сплава АМг-6, в котором используются детали из нержавеющей стали Х18Н10Т, уменьшение концентрации перекиси водорода за 2,5 года составило: в аппарате, обработанным предлагаемым составом 11,3 мас.

в аппарате, обработанным составом по прототипу 30 мас.

Из сравнения приведенных данных видно, что скорость разложения перекиси водорода снизилась почти в три раза при обработке аппарата заявленным раствором.

Характеристикой чистоты хранимой перекиси водорода является показатель термостабильности, под которым понимают количество выделившегося кислорода при испытаниях пробы при температуре 100^oC в течение второго часа испытания.

Показатель термостабильности перекиси водорода после указанного выше опытного хранения составил: в аппарате, обработанным заявленным составом 180 см³ газообразного кислорода; в аппарате, обработанным составом по прототипу 900 см³ газообразного кислорода.

Из приведенных данных видно, что термостабильность перекиси водорода хранимой в сосуде, обработанном заявленным составом значительно ниже, что свидетельствует о ее более высокой чистоте и, следовательно, о более низкой скорости коррозии по сравнению с аппаратом, обработанным раствором по прототипу.

Для сравнения оценки эффективности удаления из алюминиевого сплава АМг-6 компонентов, каталитически активных в реакции разложения перекиси водорода, были проведены опыты по исследованию состава пассивирующего раствора после обработки им поверхности сплава.

Анализ раствора проводили на спектрофотометре модели 303 фирмы Perkin-Elmer.

Данные по составу приведены в таблице.

Из таблицы видно, что предложенный состав более эффективно, по сравнению с прототипом, извлекает из поверхности сплава такие каталитически активные компоненты как, медь, кремний, железо, цинк и марганец. Что, по нашему мнению, обеспечивает заявленному раствору более высокую степень снижения электрохимической гетерогенность поверхности сплава.

Полученный эффект снижения скорости разложения перекиси водорода и скорости коррозии металла, контактирующего с перекисью водорода, достигается только при указанном в формуле соотношений компонентов.

Формула изобретения

Пассивирующий раствор для обработки сосудов и аппаратов, контактирующих с перекисью водорода, включающий минеральную кислоту, натриевую соль и воду, отличающийся тем, что в качестве минеральной кислоты он содержит серную кислоту, а в качестве натриевой соли нитрит натрия при следующем соотношении компонентов, мас.

Серная кислота 3 15 Нитрит натрия 1,5 7,5
Вода Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1