如何迅速冷却高温浓硫酸

纯硫酸加热至290℃分解放出部分三氧化硫，直至酸的浓度降到98.3%为止，这时硫酸为恒沸溶液，沸点为338°C。无水硫酸体现酸性是给出质子的能力，纯硫酸仍然具有很强的酸性，98%硫酸与纯硫酸的酸性基本上没有差别，而溶解三氧化硫的发烟硫酸是一种超酸体系，酸性强于纯硫酸，但是广泛存在一种误区，即稀硫酸的酸性强于浓硫酸，这种想法是错误的。的确，稀硫酸第一步电离完全，产生大量的水合氢离子H3O+；但是浓硫酸和水一样，自身自偶电离会产生一部分硫酸合氢离子H3SO4+，正是这一部分硫酸合质子，导致纯硫酸具有非常强的酸性，虽然少，但是酸性却要比水合质子强得多，所以纯硫酸的哈米特酸度函数高达-12.0。

在硫酸溶剂体系中，H3SO4+经常起酸的作用，能质子化很多物质产生离子型化合物：

NaCl+H2SO4==NaHSO4+HCl（不加热都能很快反应）

KNO3+H2SO4→K++HSO4-+HNO3

HNO3+H2SO4→NO2++H3O++2HSO4-

CH3COOH+H2SO4→CH3C(OH)2++HSO4-

HSO3F+H2SO4→H3SO4++SO3F-（氟磺酸酸性更强）

上述与HNO3的反应所产生的NO2+，有助于芳香烃的硝化反应。

很多牌号，比较好的比如哈氏合金系列，inconel系列，incoloy系列，Monel系列。

具体选用哪种还要看具体的工况以及成本预算等。

下面大概介绍几种吧

NS142/incoloy825耐蚀合金

NS142 特性及应用领域概述：

该合金是一种通用的工程合金，在氧化和还原环境下都具有抗酸和碱金属腐蚀性能高镍成份使合金具有有效的抗应力腐蚀开裂性。在各种介质中的耐腐蚀性都很好，如硫酸、磷酸、硝酸和有机酸，碱金属如氢氧化钠、氢氧化钾和盐酸溶液。合金的综合性能表现在腐蚀介质多样的核燃烧溶解器中，如硫酸、硝酸和氢氧化钠都在同一个设备中处理。应用于各种使用温度不超过550℃的工业领域，如：硫酸酸洗工厂用的加热管、容器、筐及链等、海水冷却热交换器、海洋产品管道系统、酸性气体环境管道、磷酸生产中的热交换器、蒸发器、洗涤、浸渍管等、石油精炼中的空气热交换器、食品工程、化工流程、高压氧气应用的阻燃合金等。

NS142 相近牌号：

Incoloy825 UNS NO8825(美国)、NC21FeDu (法国)、W.Nr.2.4858 、NiCr21Mo (德国) NA16 (英国) 0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti（中）、NCF825

NS142 金相组织结构：

该合金具有稳定的面心立方结构。化学成分和恰当的热处理保证了耐腐蚀性不受敏化性的削弱。

NS142工艺性能与要求：

1、合金加热环境含有硫、磷、铅或其他低熔点金属，Nicrofer 6023/6023H 合金将变脆。杂质来源于做标记的油漆、粉笔、润滑油、水、燃料等。燃料的硫含量要低，如液化气和天然气的杂质含量要低于0.1%，城市煤气的硫含量要低于0.25g/m3，石油气的硫含量低于0.5%是理想的。

2、合金合适的热加工温度为1150-900℃，冷却方式可以是水淬或快速空冷。

3、采用钨电极惰性气体保护焊、等离子弧焊、手工亚弧焊、金属极惰性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊，其中脉冲电弧焊是首选方案。

NS142主要规格：

NS142无缝管、NS142钢板、NS142圆钢、NS142锻件、NS142法兰、NS142圆环、NS142焊管、NS142钢带、NS142直条、NS142丝材及配套焊材、NS142圆饼、NS142扁钢、NS142六角棒、NS142大小头、NS142弯头、NS142三通、NS142加工件、NS142螺栓螺母、NS142紧固件。

NS322/Hastelloy B-2镍钼合金

NS322特性及应用领域概述：

镍钼合金NS322的碳、硅含量极低，降低了焊接热影响区碳和其它杂质相的析出，因此其焊缝也具有足够的抗腐蚀性。NS322在还原性介质中具有很好的抗腐蚀性，如各种温度和浓度的盐酸溶液。在中等浓度的硫酸溶液（或者含有一定量的氯离子）中也具有很好的抗腐蚀性。同时也能用于醋酸和磷酸环境。合金材料只有在适宜的金相状态和纯净的晶体结构时才能具有最好的耐腐蚀性。在化学、石化、能源制造和污染控制领域中有着广泛的应用，尤其是在硫酸、盐酸、磷酸、醋酸等工业中。

NS322相近牌号：

Hastelloy B-2 UNS N10665(美国)、NiMo28(法国)、W.Nr.2.4617(德国)

NS322 金相组织结构：

合金为面心立方晶格结构。通过控制铁和铬含量在最小值，降低了加工脆性，阻止了在700-870℃间Ni4Mo 相的析出。

NS322工艺性能与要求：

1、应尽量快速加热至要求的温度。热加工温度范围1160℃～900℃。

2、该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。

3、合金表面氧化物、氧化色和焊缝周围的焊渣的附着性比不锈钢强，推荐使用细晶砂带或细晶砂轮进行打磨。

4、合金应在退火之后进行机加工，由于材料的加工硬化率较高，因此宜采用比加工低合金标准奥氏体不锈钢低的切削速度和重进刀进行加工，才能切入冷作硬化的表层下面。

NS322主要规格：

NS322无缝管、NS322钢板、NS322圆钢、NS322锻件、NS322法兰、NS322圆环、NS322焊管、NS322钢带、NS322直条、NS322丝材及配套焊材、NS322圆饼、NS322扁钢、NS322六角棒、NS322大小头、NS322弯头、NS322三通、NS322加工件、NS322螺栓螺母、NS322紧固件

Hastelloy B-3 /NS323

哈氏合金B-3概述：

1.B-3合金是镍钼合金家族中的一个新成员，它对任何温度和浓度的盐酸都有极好的抗腐蚀性。同时它对硫酸、乙酸、蚁酸、磷酸及其他不具有氧化性的介质也具有良好的抗腐蚀性。

2.由于对其化学成份作了调整，它的热稳定性相比原来的B-2合金有了大幅的提高。B-3合金对点蚀、应力腐蚀、刀口腐蚀和焊接的热影响区的腐蚀等均有很高的抗力。

对应牌号：

Hastelloy B-3、 UNS N10675、 W.Nr.2.4600、NS3203

Hastelloy B-3的金相结构

Hastelloy B-3为面心立方晶格结构。该合金的铁和铬含量被控制在最小值，因此阻碍了其在700-800℃间沉淀析出Ni4Mo相，从而降低了加工脆化的风险。

Hastelloy B-3 的特性

瞬时暴露在中温时仍能保持优秀的塑性能优秀的耐点蚀和应力腐蚀开裂性能力优秀的耐刀口腐蚀和热影响区腐蚀的性能优秀的耐醋酸、乙酸、磷酸和其它非氧化性酸的性能力优秀的耐各种浓度和温度下盐酸腐蚀的性能力

Hastelloy B-3 应用范围领域有：

B-3合金可适用于先前B-2合金所有用途，同B-2合金我一样，B-3也不推荐使用于三价铁盐和二价铜盐存在的环境中，因为这些盐会很快引起腐蚀破坏。当盐酸接触到铁和铜时，会与之发生化学反应生成三价铁盐和二价铜盐。

Hastelloy B-3 无缝管、Hastelloy B-3 钢板、Hastelloy B-3 圆钢、Hastelloy B-3 锻件、Hastelloy B-3 法兰、Hastelloy B-3 圆环、Hastelloy B-3 焊管、Hastelloy B-3 钢带、Hastelloy B-3 直条、Hastelloy B-3 丝材及配套焊材、Hastelloy B-3 圆饼、Hastelloy B-3 扁钢、Hastelloy B-3 六角棒、Hastelloy B-3 大小头、Hastelloy B-3 弯头、Hastelloy B-3 三通、Hastelloy B-3 加工件、Hastelloy B-3 螺栓螺母、Hastelloy B-3 紧固件

Monel 400

对应牌号：UNS N04400、W.Nr.2.4360、NAS NW400

此合金具有以下特性：

Monel400是一种用量最大、用途最广、综合性能极佳的耐蚀合金。此合金在氢氟酸和氟气介质中具有优异的耐蚀性，对热浓碱液也有优良的耐蚀性。同时还耐中性溶液、水、海水、大气、有机化合物等的腐蚀。该合金的一个重要特征是一般不产生应力腐蚀裂纹，切削性能良好。

Monel 400 的金相结构:

Monel400合金的组织为高强度的单相固溶体。

Monel 400 的耐腐蚀性:

Monel400合金在氟气、盐酸、硫酸、氢氟酸以及它们的派生物中有极优秀的耐蚀性。同时在海水中比铜基合金更具耐蚀性。酸介质：Monel400在浓度小于85%的硫酸中都是耐蚀的。Monel400是可耐氢氟酸中为数极少的重要材料之一。水腐蚀：Monel400合金在多数水腐蚀情况下，不仅耐蚀性极佳，而且孔蚀、应力腐蚀等也很少发现，腐蚀速度小于0.025mm/a。高温腐蚀：Monel400在空气中连续工作的最高温度一般在600℃左右，在高温蒸汽中，腐蚀速度小于0.026mm/a。氨： 由于Monel400合金镍含量高，故可耐585℃以下无水氨和氨化条件下的腐蚀。

Monel 400 应用范围应用领域有：

Monel400合金是一种多用途的材料，在许多工业领域都能应用：

1.动力工厂中的无缝输水管、蒸汽管

2.海水交换器和蒸发器

3.硫酸和盐酸环境

4.原油蒸馏

5.在海水使用设备的泵轴和螺旋桨

6.核工业用于制造铀提炼和同位素分离的设备

7.制造生产盐酸设备使用的泵和阀

Monel 400主要规格：

Monel 400无缝管、Monel 400钢板、Monel 400圆钢、Monel 400锻件、Monel 400法兰、Monel 400圆环、Monel 400焊管、Monel 400钢带、Monel 400直条、Monel 400丝材及配套焊材、Monel 400圆饼、Monel 400扁钢、Monel 400六角棒、Monel 400大小头、Monel 400弯头、Monel 400三通、Monel 400加工件、Monel 400螺栓螺母、Monel 400紧固件

大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息。急性中毒：轻度中毒时，发生流泪、畏光、咳嗽，咽、喉灼痛等；严重中毒可在数小时内发生肺水肿；极高浓度吸入可引起反射性声门痉挛而致窒息。皮肤或眼接触发生炎症或灼伤。

慢性影响：长期低浓度接触，可有头痛、头昏、乏力等全身症状以及慢性鼻炎、咽喉炎、支气管炎、嗅觉及味觉减退等。少数工人有牙齿酸蚀症 。

三氧化硫其毒性表现与硫酸同。对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。可引起结膜炎、水肿。角膜混浊，以致失明；引起呼吸道刺激症状，重者发生呼吸困难和肺水肿；高浓度引起喉痉挛或声门水肿而死亡。