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꼬꼬댁 힘센 병아리 큰닭727
화학 반응기 재질을 정할 때 스테인리스와 유리 라이닝 그리고 하스텔로이 같은 합금은 어떤 화학물질 조건에서 각각 선택하는지 궁금해서 여쭤봅니다.
화학 반응기 재질을 정할 때 스테인리스와 유리 라이닝 그리고 하스텔로이 같은 합금은 어떤 화학물질 조건에서 각각 선택하는지 궁금해서 여쭤봅니다.
5개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 박재화 박사입니다.
반응기 재질은 화학물질의 종류 뿐 아니라 농도와 온도, 압력까지 함께 보고 부식이 가장 적은 재료를 선택합니다.
스테인리스는 물이나 일반적인 유기물, 비교적 약한 산과 알칼리에 경제적으로 사용할 수 있지만 염화물이나 강산 조건에서는 부식에 주의해야 합니다.
유리 라이닝은 여러 산과 유기용매에 대한 내식성은 뛰어날지 몰라도 충격에 약하고 불산이나 강한 알칼리에는 적합한 소재는 아닙니다.
하스텔로이는 고온의 강산이나 염화물처럼 스테인리스가 빠르게 부식될 수 있는 가혹한 환경에서 주로 선택되는 소재이긴 합니다만 문제는 가격입니다. 너무 비싸요.
따라서 일반적인 조건은 스테인리스, 강한 내식성이 필요하면 유리 라이닝, 고온, 고부식 환경에서는 하스텔로이를 검토한다고 보시면 되겠습니다.
안녕하세요.
스테인리스는 일반적인 유리용제나 부식성이 낮은 물질에 경제적이고, 유리 라이닝은 염산이나 황산 등 부식성 산을 다룰 때 유리해요. 다만 불산이나 뜨거운 강알카리성은 유리를 손상시킬 수 있어 주의해야 하죠.
하스텔로이는 염화물이 많거나 강한 산성 환경처럼 일반 스테인리스가 견디기 어려운 조건에서 검토해요.
물질 이름만으로 정하기보다는 농도와 압력, 불순물까지 함께 고려해야 해요.
감사합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
화학 반응기 재질은 다루는 화학물질의 부식성 온도 및 압력 조건에 따라 다르게 선택되는데 스테인리스 스틸은 일반적인 유기용매와 약산·약염기 환경에서 우수한 가공성과 경제성을 제공하여 가장 널리 사용됩니다. 반면 불산이나 고온의 진한 인산을 제외한 강력한 산성 물질을 다룰 때나 금속 이온 오염을 철저히 방지해야 하는 공정에서는 내부식성이 탁월한 유리 라이닝 반응기가 적합합니다 다만 유리 라이닝은 강알칼리에 의해 부식되고 열충격에 취약한 한계가 있으므로 염소계 이온 환경이나 염산 황산 등 가혹한 부식성 조건 속에서도 높은 기계적 강도와 압력 견고성이 모두 요구될 때는 하스텔로이 같은 니켈 기반 특수합금을 선택하게 됩니다
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
스테인리스(주로 316L)는 유기용매, 중성 수용액, 질산 같은 산화성 산, 묽은 알칼리를 다룰 때 가장 먼저 고려해요. 값이 싸고 세척이 쉬워 식품, 제약 공정에도 많이 써요. 그런데 염화 이온에 약해서 염산이나 염소가 섞인 용액에서는 바늘구멍처럼 파고드는 부식이 생기고, 뜨거운 중간 농도 황산에도 잘 버티지 못해요.
유리 라이닝은 강철 반응기 안쪽에 유리를 녹여 입힌 거라, 염산과 황산을 포함한 거의 모든 산과 염화물에 강해요. 금속이 녹아 나오지 않아 원료의약품이나 정밀화학에 많이 써요. 그런데 유리를 녹이는 불산, 뜨거운 진한 알칼리에는 쓸 수 없어요. 충격이나 급격한 온도 변화에 유리층이 깨지기 쉬워 200도 안팎까지만 운전해요.
하스텔로이는 니켈에 몰리브덴과 크롬을 넣은 합금으로, 뜨거운 염산이나 염화물이 섞인 산을 유리 라이닝이 못 견디는 고온, 고압에서 다뤄야 할 때 골라요. 성능이 좋은 대신 값이 스테인리스의 몇 배라 꼭 필요한 공정에만 써요 :)
반응기 재질은 화학물질의 부식성뿐 아니라 온도와 압력, 반응 조건에 따라서 선택해야 하고, 결국엔 부식 방지와 안정성이 핵심입니다.
스테인리스는 일반적인 화학 공정이나 부식성이 비교적 낮은 물질에 널리 사용되고, 유리 라이닝은 산성 물질이나 반응성이 강한 물질을 다룰 때 금속 오염을 줄이는 데 유리합니다. 사스텔로이 같은 내식성 합금은 일반 스테인리스로도 견디기 어려운 강한 부식 환경이나 고온 조건에서 검토되는 소재입니다.
같은 산이라도 농도와 온도에 따라 부식 정도가 달라지기 때문에, 실제 재질은 구체적인 공정 조건과 부식 시험 자료를 바탕으로 결정해야 합니다.