一种防腐蚀高温熔盐反应装置的制作方法

本技术属于反应装置，具体涉及一种防腐蚀高温熔盐反应装置。

背景技术：

1、由于高温熔盐良好的热稳定性、流动性、高导热性和高导电性，在储能、冶金、热裂解生物质等方面有广泛的应用，同时也易对各类材质反应装置及部件造成电化学腐蚀及热腐蚀。

2、目前主要的解决方法是使用高温合金做反应装置及部件，或在易腐蚀部件做涂层减缓腐蚀。目前高温合金选材主要有耐高温不锈钢、镍基高温合金、高纯钼等。耐高温不锈钢价格相对较低，但易与高温熔盐中的阴离子反应产生严重的点蚀或剥落；镍基高温合金短期内耐蚀效果较好，但在高温熔盐环境中晶粒会变得粗大，因而在使用一段时间后合金元素会加剧腐蚀；高纯钼强度高，但机械加工难度大，高温环境中易氧化成粉尘，污染熔盐成分。耐高温熔盐腐蚀涂层有氮化硅、氧化铬、碳化铬、碳涂层等，但均存在制备困难成本高、热震性差，因电位差导致腐蚀产生后加剧腐蚀等情况。

技术实现思路

1、为解决现有技术中高温熔盐反应对反应装置造成电化学腐蚀及热腐蚀问题，本实用新型提供了一种防腐蚀高温熔盐反应装置，通过调整反应装置环境的方式解决高温熔盐对反应装置的腐蚀问题，成本低且防腐蚀效果好。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种防腐蚀高温熔盐反应装置，包括装置壳体、装置内腔及装置盖板，所述装置内腔设置有抽气系统、充气系统和排气系统；

4、所述抽气系统包括抽气泵及抽气管道，所述抽气管道一端伸入装置内腔，一端与抽气泵相连；所述抽气管道上设有第一气阀，第一气阀两端分别设有第一压力表、第二压力表。通过抽气泵能够将装置内腔的气体抽出，通过第二压力表反馈装置内腔内气压。

5、所述充气系统包括带孔盘管、充气管、保护气罐；所述充气管一端与带孔盘管相连，另一端与保护气罐相连；所述带孔盘管设置在装置内腔底部；所述充气管上设有第二气阀。保护气罐中的气体在抽气后平衡反应装置内气压。带孔盘管位置在装置内腔底部，保护气从气孔中进入装置内腔内。

6、所述排气系统包括排气管、第三气阀和重力阀；所述排气管一端设置在装置内腔内，另一端自排气管管口依次设有重力阀和第三气阀。打开排气系统的第三气阀时，装置内腔气压升高时重力阀自动打开，可以将反应过程中的气体产物排出。

7、防腐蚀高温熔盐反应装置工作时，首先打开抽气系统的第一气阀后启动抽气泵，待第一压力表显示至所需压力，关闭第一气阀；打开充气系统的第二气阀后通过带孔盘管充入保护气罐内的保护气，至第二压力表示数恢复至常压；进行多次以上操作，此时装置内部环境中的氧气、水等成分被排出，即可进行高温熔盐反应。开始高温熔盐反应时，关闭抽气系统及充气系统的第二气阀，打开排气系统的第三气阀，待反应结束至降温阶段，关闭排气系统的第三气阀，打开充气系统的第二气阀，缓慢充入保护气罐内的保护气，使充气系统的第二压力表示数维持在常压范围。

8、本实用新型的有益是：

9、(1)本实用新型结构简单，安装成本低，同时由于减少了反应装置内环境中的腐蚀因素，反应装置及部件选材主要考虑耐高温强度即可，对选材的耐蚀性要求降低，因此可以降低反应装置及部件的选材成本。

10、(2)抽气系统可以将反应装置内空气抽出，避免空气中的氧气、水等成分在高温时与反应装置及部件反应产生高温氧化腐蚀。

11、(3)高温熔盐在高温低压环境易产生蒸气，盐蒸气中的阴离子能够腐蚀反应装置及部件，因此本实用新型中充气系统向反应装置内充入保护气使气压平衡，可以减少高温熔盐产生的蒸气，以减缓腐蚀。带孔盘管上均匀布有气孔，使反应装置内壁一周都可以充分接触保护气，一般保护气比重较大，会先在下部沉积，从下至上将整个反应装置内部充满，填充效果更好，提高减缓腐蚀的效果。

12、(4)排气系统能够将反应装置内多余的气体及时排出，延长反应装置气密性部件的寿命。同时高温熔盐反应过程产生的气体产物如氧气、二氧化碳等，能对反应装置及部件产生腐蚀，排气系统也能排出反应过程产生的气体产物，减缓腐蚀。

13、(5)降温过程调节充气系统的充气流量与降温速度相匹配，保证反应装置内部充满保护气，避免因气压减小使空气进入反应装置，造成降温过程中反应装置及部件因温度变化及空气接触而腐蚀。

技术特征：

1.一种防腐蚀高温熔盐反应装置，包括装置壳体(8)、装置内腔(9)及装置盖板(7)，其特征在于，所述装置内腔(9)设置有抽气系统、充气系统和排气系统；

2.根据权利要求1所述防腐蚀高温熔盐反应装置，其特征在于，所述抽气系统包括抽气泵(3)及抽气管道(13)，所述抽气管道(13)一端伸入装置内腔(9)，一端与抽气泵(3)相连。

3.根据权利要求2所述防腐蚀高温熔盐反应装置，其特征在于，所述抽气管道(13)上设有第一气阀(4)，第一气阀(4)两端分别设有第一压力表(1)、第二压力表(2)。

4.根据权利要求1所述防腐蚀高温熔盐反应装置，其特征在于，所述充气管(14)上设有第二气阀(5)。

5.根据权利要求1所述防腐蚀高温熔盐反应装置，其特征在于，所述排气系统包括排气管(15)、第三气阀(6)和重力阀(10)；所述排气管(15)一端设置在装置内腔(9)内，另一端自排气管(15)管口依次设有重力阀(10)和第三气阀(6)。

技术总结
本技术属于反应装置技术领域，具体涉及一种防腐蚀高温熔盐反应装置。本技术所述防腐蚀高温熔盐反应装置，包括装置壳体、装置内腔及装置盖板，所述装置内腔设置有抽气系统、充气系统和排气系统。本技术提供的防腐蚀高温熔盐反应装置，通过调整反应装置环境的方式解决高温熔盐对反应装置的腐蚀问题，成本低且防腐蚀效果好。

技术研发人员：徐健榕,史云全
受保护的技术使用者：南京佑天金属科技有限公司
技术研发日：20230113
技术公布日：2024/1/12