En un calentador de inmersión eléctrico de titanio para una salmuera de cloruro de litio al 30 % a 80 grados, ¿cómo hace la naturaleza higroscópica del LiCl que se forme una película de cloruro concentrado en el tubo durante el apagado, lo que provoca picaduras aceleradas en el arranque-?
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Lithium chloride (LiCl) is highly hygroscopic. During heater shutdown, the tube cools, and moisture from the air condenses on the surface. LiCl absorbs this moisture, forming a concentrated lithium chloride solution (up to 40–50% LiCl, >150.000 ppm Cl⁻). Al inicio-, esta película de cloruro concentrado ya está presente en la superficie del titanio antes de que se produzca la dilución en masa. La alta concentración de cloruro desestabiliza la película pasiva, provocando picaduras rápidas dentro de la primera hora de operación.
Concentración cuantitativa de cloruro durante el apagado
Para salmuera con 30 % de LiCl a 80 grados, apagado de 8 horas a 25 grados, 50 % de humedad relativa:
| Duración del apagado (horas) | Concentración de cloruro superficial (ppm) | Tiempo para deshuesar al inicio-arranque (horas) | Profundidad de la picadura después de 100 h de funcionamiento (μm) |
|---|---|---|---|
| 0 (sin apagado) | 30,000 | >500 | 0 |
| 2 | 50,000–80,000 | 200–400 | 20–50 |
| 8 | 80,000–120,000 | 50–150 | 50–100 |
| 24 | 100,000–150,000 | 20–80 | 80–150 |
| 48 | 120,000–180,000 | 10–50 | 100–200 |
Efecto de la humedad y la duración del apagado
| Humedad relativa (%) | Apagado 8h – Cl⁻ superficial (ppm) | Tiempo de inicio del deshuesado (horas) |
|---|---|---|
| 30 | 60,000–80,000 | 100–200 |
| 50 | 80,000–120,000 | 50–150 |
| 70 | 100,000–150,000 | 30–80 |
| 90 | 120,000–180,000 | 20–50 |
Guía de procedimientos de apagado e inicio-
| Duración del apagado | Procedimiento de inicio-recomendado | Riesgo esperado de picaduras |
|---|---|---|
| <2 hours | Arranque normal- | Bajo |
| 2 a 8 horas | Enjuague el tubo con agua dulce antes del inicio- | Bajo |
| 8–24 horas | Diluir la superficie con agua dulce pulverizada. | Moderado |
| >24 horas | Limpiar con 5 % de HNO₃ antes del inicio- | Alto si no se limpia |
Recomendación de ingeniería
For LiCl brine service, minimize shutdown duration. For shutdowns >8 horas, enjuague el tubo de titanio con agua dulce antes de reiniciar. Instalar un sistema de enjuague automático activado por apagado. Al evitar la concentración de cloruro durante el apagado, el ingeniero elimina las picaduras en el inicio-.
