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设备用材在模拟烟气冷凝液中的腐蚀行为研究

作　者: 张贻刚
导　师: 李淑英
学　校: 大连理工大学
专　业: 化学工程
关键词: 烟气脱硫不锈钢玻璃鳞片涂层腐蚀
分类号: TG171
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

目前,烟气中脱除二氧化硫的技术已经普遍推广应用。但烟气中的二氧化硫、二氧化碳和氯化氢等复杂成分导致的设备腐蚀情况相当严重。我国烟气脱硫设备绝大多数是从国外引进,因此有必要对这些设备的腐蚀情况进行研究。烟气的腐蚀性与具体的燃料以及脱硫工艺有关,本文根据辽河油田提供的条件,考察了将不锈钢和玻璃鳞片涂层用于烟气脱硫设备的腐蚀情况,为其提供一定的参考作用。本文用动电位极化曲线法,对304不锈钢和2205双相不锈钢在模拟烟气冷凝液(死亡绿液)中点蚀和缝隙腐蚀的破裂电位进行了研究。结果表明,304不锈钢在死亡绿液中的腐蚀性随温度变化很敏感,当温度达到脱硫环境的60℃时,其点蚀破裂电位和缝隙腐蚀破裂电位分别为-0.15V和-0.25V,极易发生点蚀和缝隙腐蚀,因此其不适用于烟气脱硫塔及其零部件;2205双相不锈钢在模拟烟气冷凝液中,其点蚀破裂电位和缝隙腐蚀破裂电位分别为0.9V和0.7V,不仅能很好的耐点蚀而且有良好的耐缝隙腐蚀性能,可用作烟气脱硫塔装置及其零部件的材料。同时用交流阻抗法,考察了304不锈钢和2205双相不锈钢长时间浸泡在60℃的模拟烟气冷凝液中的耐蚀性。结果表明,随着浸泡时间的增长,304不锈钢的耐蚀能力降低,而2205不锈钢则仍保持良好的耐蚀性。本文用浸泡失重法,评估了玻璃鳞片在脱硫烟气模拟冷凝液中的渗水性。结果表明,在60℃脱硫环境下,玻璃鳞片的吸水率为5.19%,具有良好的抗渗性。用动电位极化曲线法得出A3碳钢的腐蚀速率比玻璃鳞片涂层高出6个数量级。用交流阻抗法对玻璃鳞片涂层在模拟烟气冷凝液(死亡绿液)中不同温度和不同浸泡时间的腐蚀行为进行了研究。结果表明,玻璃鳞片涂层在烟气脱硫模拟冷凝液中随着温度的升高和浸泡时间的增加涂层电阻都减小,说明其耐蚀性能降低;玻璃鳞片涂层电容随浸泡时间增加而增加,并且通过涂层电容的变化计算出涂层的吸水率为7.19%,和失重法得出的5.19%基本一致。本文还分析了玻璃鳞片涂层随浸泡时间的增加,其腐蚀过程的变化情况。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
引言  10-11
1 文献综述  11-28
  1.1 烟气脱硫设备腐蚀的研究背景  11-18
    1.1.1 课题来源  11-12
    1.1.2 国内外湿法脱硫设备的腐蚀实例  12-13
    1.1.3 湿法烟气脱硫系统腐蚀环境分析  13-14
    1.1.4 湿法烟气脱硫系统的主要腐蚀形式  14
    1.1.5 烟气冷凝液酸浓度影响研究  14-15
    1.1.6 湿法烟气脱硫系统设备腐蚀机理  15-17
    1.1.7 湿法烟气脱硫系统的防腐措施  17-18
  1.2 腐蚀实验的研究方法  18-26
    1.2.1 腐蚀评定方法  19-24
    1.2.2 腐蚀产物检测手段  24-26
  1.3 研究内容与目的  26-28
    1.3.1 实验内容  26-27
    1.3.2 实验目的  27-28
2 实验部分  28-35
  2.1 实验药品及仪器  28-29
    2.1.1 实验药品  28
    2.1.2 实验材料  28-29
    2.1.3 实验仪器  29
  2.2 样品制备  29-32
    2.2.1 电极的制备  29-31
    2.2.2 不锈钢缝隙腐蚀实验夹具的制备  31
    2.2.3 玻璃鳞片涂层试片的制备  31
    2.2.4 电解池的制备  31-32
  2.3 实验方法  32-35
    2.3.1 不锈钢点蚀实验方法  32
    2.3.2 不锈钢缝隙腐蚀实验方法  32
    2.3.3 玻璃鳞片涂层渗水性实验方法  32-33
    2.3.4 电化学测试  33-35
3 不锈钢在模拟烟气冷凝液中的腐蚀行为  35-50
  3.1 前言  35-36
  3.2 实验过程  36-37
  3.3 实验结果与讨论  37-49
    3.3.1 两种不锈钢的自腐蚀电位曲线  37-38
    3.3.2 304不锈钢点蚀的极化曲线  38-39
    3.3.3 2205双相不锈钢点蚀的极化曲线  39-41
    3.3.4 304不锈钢和2205不锈钢点蚀的极化曲线数据对比  41-42
    3.3.5 两种不锈钢缝隙腐蚀极化曲线  42-43
    3.3.6 不锈钢缝隙腐蚀和点蚀的比较  43-44
    3.3.7 304不锈钢和2205双相不锈钢的腐蚀形貌  44-45
    3.3.8 304不锈钢在不同浸泡时间下的交流阻抗  45-47
    3.3.9 2205不锈钢在不同浸泡时间下的交流阻抗  47-49
  3.4 本章小结  49-50
4 玻璃鳞片涂层在模拟烟气冷凝液中的腐蚀行为  50-68
  4.1 前言  50-51
  4.2 玻璃鳞片涂层的渗水性实验  51-54
    4.2.1 实验原理  51-52
    4.2.2 实验过程  52
    4.2.3 玻璃鳞片涂层吸水性实验结果与讨论  52-53
    4.2.4 浸泡的玻璃鳞片涂层的形貌观察  53-54
  4.3 玻璃鳞片涂层的电化学实验  54-66
    4.3.1 实验过程  55
    4.3.2 玻璃鳞片涂层的极化曲线  55-56
    4.3.3 玻璃鳞片涂层电化学阻抗谱的变化  56-59
    4.3.4 玻璃鳞片涂层等效电路模型的讨论  59-62
    4.3.5 交流阻抗电化学参数的讨论  62-64
    4.3.6 玻璃鳞片涂层腐蚀过程的讨论  64-66
  4.4 本章小结  66-68
结论  68-69
参考文献  69-73
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  73-74
致谢  74-75

设备用材在模拟烟气冷凝液中的腐蚀行为研究

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