碳化塔是生产碳酸氢铵化肥的重要设备。合成氨生产中的转化气从塔底进入,其中二氧化碳与浓的氨水溶液反应而生成碳酸氢铵,碳化塔为碳钢制造,尺寸大小不一。
有些碳化塔的内壁和换热器采用了涂层保护,但是碳钢制造的冷却管腐蚀仍然很严重,腐蚀速率高达7mm/a,一般使用3~6个月就出现腐蚀穿孔,一年左右即报废,平时需要经常停产检修和更换损坏的换热器,不仅消耗材料和资金,而且影响生产正常进行,污染环境。
我国从1967年开始,对谈话它实施阳极保护,取得了较好的效果,冷却水箱的使用寿命延长了一倍至数倍。这是阳极保护成功应用于大型复杂反应塔的有效实例。
在设计和实施阳极保护之前,应该首先了解被保护体系的阳极极化行为。对碳化塔实施阳极保护的时候,采用碳钢作为阴极材料。它不仅材料来源广泛,比较经济,力学性能好,而且在碳酸氢铵的生产条件下,如果阴极的总表面积选取合适,是阴极的电流密度在4~8A/㎡的范围内,碳钢阴极本身就可以获得良好的阴极保护,从而有较长的使用寿命。也有些工厂采用不锈钢作为阴极材料。
阴极保护结构有两类,一类是塔内连接,为固定式,另一类是塔外连接,为插入式。前者固定可靠,能承受大电流,但由于塔内施工而使得安装检修不方便。后者则相反,塔外施工安装以及检修方便,阴极布置灵活。