ISSN:
0947-5117
Keywords:
Chemistry
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Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Chlorkorrosion von Graphiten und technischen Kohlenstoffen - I. Reaktion mit gasförmigem Chlor bei höheren TemperaturenTechnische Graphite und Kohlenstoffe werden als Baumaterial für chemische Apparate und Ausrüstungen, in denen heißes Chlor gehandhabt wird, verwendet. Derartige Kohlenstoffsorten werden aber bei Temperaturen von mehr als 500°C von Chlor mit meßbarer Geschwindigkeit angegriffen. Sie können daher bei höheren Temperaturen kaum mehr als beständig gegenüber Chlor angesehen werden, obwohl thermodynamisch Kohlenstoff in Chloratmosphäre mit zunehmender Temperatur beständiger wird. Für eine Reihe technischer Graphite und Kohlenstoffe unter Einschluß von Glaskohlenstoff wurde die erosive Korrosion in Chloratmosphäre zwischen 600° und 800°C vermessen und mit der erosiven Korrosion in Luft, Kohlendioxid sowie Mischungen aus Chlor und Sauerstoff sowie Kohlendioxid verglichen. Zwischen 600 und 800°C ist die Reaktion von Kohlenstoff mit Chlor kinetisch kontrolliert. Die Korrosionsgeschwindigkeit wird kaum durch die Struktureigenschaften der Kohlenstoffsorten beeinflußt. Die höchste gemessene Korrosionsgeschwindigkeit in reinem Chlor beträgt rd. 0,5 mm/Jahr bei 800°C. Die Verbrennung in Luft erfolgt etwa um fünf Größenordnungen schneller. Chlor in Gegenwart von Sauerstoff (0,8/0,2) inhibiert die Oxidation und verlangsamt sie um rd. den Faktor 100, jedoch wird die Oxidation mit Kohlendioxid durch Chlor nicht verlangsamt. Bei der Chlorkorrosion der Kohlenstoffe entstehen außer CCl4 (Hauptprodukt) und C2Cl4 eine Reihe perchlorierter Aromaten wie z. B. Oktachlorstyrol und Hexachlorbenzol.
Notes:
Graphite and graphitized technical carbons are used for the construction of chemical apparatus and equipment, which handle chlorine at higher temperatures. Technical carbons are attacked at temperatures above 500°C by chlorine with seizable rate so that they cannot be assumed to be stable at elevated temperatures although thermodynamically carbon in chlorine atmosphere becomes more stable as the temperature increases. The erosive/corrosive degradation of a number of technical carbons, including glassy carbons, by chlorine has been investigated in the temperature range 600 to 800°C. Chlorine corrosion has been compared with the corrosive action of oxygen, mixtures of oxygen and chlorine, carbon dioxide and mixtures of CO2 and chlorine. Chlorine corrosion is the slowest degradation process of all. Between 600 and 800°C the weight loss of these carbons in chlorine atmosphere is much slower than mass transfer limited and is kinetically controlled and its rate increases up to 0.5 mm/year at the highest temperature (800°C). Combustion in oxygen atmosphere is by five orders of magnitude faster than chlorine attack on carbon.Chlorine in presence of oxygen decelerates the combustion rate a lot, but chlorine has almost no influence on the rate of CO2-attack on technical carbons. The detailed structure of different technical carbons bears only little on chlorine corrosion rates whereas it has an influence on the combustion rate with oxygen. A number of chlorinated aromatic olefines and compounds like octachlorostyrene and hexachlorobenzene are formed as byproducts of the chlorine attack on carbons. The main products are CCl4 and C2Cl4. A second paper will deal with anodic corrosion of Cl2-evolving carbon anodes.
Additional Material:
7 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19900410803
