Wie verändert der Gehalt an gelöstem Kohlendioxid (0 ppm gegenüber . 50 ppm) in einem Titan-Heizstab, der in einem Tank mit 50 % Lithiumhydroxid bei 90 Grad installiert ist, die Passivierungszeit und die Korrosionsrate im stationären Zustand?

Titan ist in 50 % Lithiumhydroxid (LiOH) bei 90 Grad stabil und erzeugt eine passive Schicht aus Lithiumtitanat (Li 2 TiO 3 ). Gelöstes Kohlendioxid (CO2) interagiert mit LiOH zu Lithiumcarbonat (Li2CO3), das sich an der Oberfläche niederschlägt. Li 2 CO 3 ist porös und weniger schützend als Li 2 TiO 3 . Bei 0 ppm CO₂ beträgt die Passivierungszeit 10–20 Stunden und die Korrosionsrate im stationären Zustand beträgt 0,005–0,010 mm/Jahr. Die Passivierungszeiten erhöhen sich auf 50–100 Stunden bei 50 ppm CO2 und die Korrosionsraten im stationären Zustand steigen auf 0,020–0,040 mm/Jahr.

Quantitative CO₂-Auswirkung auf Korrosion

Gelöstes CO₂ (ppm) Passivierungszeit (Stunden) Stetige-Zustandsrate (mm/Jahr)Skalenzusammensetzung Li 2 TiO 3 0<10-20 0.005-0.010 Li 2 TiO 3 10 10-20 0.010-0.020 Mixed 25 20-40 0.015-0.030 Li 2 TiO 3 + Li 2 CO 3 50 30-60 0.020-0.040 Li 2 CO 3 dominating 100 >Nur 100 0.040-0.080 Li 2 CO 3
Leitfaden zur CO2-Kontrolle

CO₂-Gehalt (ppm) Empfohlene Maßnahme Lebensdauer der Heizung (1,5 mm Wand)<10 None >20 Jahre
10–25 Stickstoffüberlagerung 15–20 Jahre
25–50 CO2-Wäscher an der Entlüftung 8–12 Jahre > 50Alternative Alternative 4–6 Jahre
Technische Tipps

Für 50 % LiOH bei 90 Grad bedecken Sie den Tank mit Stickstoff, um den gelösten CO₂-Gehalt unter 10 ppm zu halten. Der Ingenieur passt den CO2-Gehalt so an, dass die Passivierung schnell erfolgt und die Korrosionsrate im stationären Zustand niedrig ist.