黑液氣化爐堿溶解室內(nèi)襯材料腐蝕性能的研究.pdf

1、我國黑液氣化技術(shù)起步比較晚，前人在借鑒了 Texaco水煤漿氣化的工藝的基礎(chǔ)上，自行設(shè)計(jì)和制造了黑液噴射氣化爐并以此為試驗(yàn)設(shè)備，采用常壓氧氣氣化工藝，進(jìn)行了甘蔗渣黑液氣化試驗(yàn)，已找出了其工作的最佳工藝。但是，對(duì)于氣化爐爐膛的腐蝕、內(nèi)襯龜裂問題及堿溶解室內(nèi)襯材料的腐蝕問題研究有待加深。
　　 黑夜氣化爐堿溶解室中，物料的溫度高，湍動(dòng)強(qiáng)且處于流動(dòng)狀態(tài)，溫度呈現(xiàn)從中間到邊緣梯度降低的變化，且堿溶解室中與熔融物接觸的地方存在過熱的情況。

2、黑液氣化灰分含有碳酸鈉、硫化鈉等堿性物質(zhì)，它們進(jìn)入溶解室后，與來自堿吸收塔的循環(huán)吸收液混合，得到含有碳酸鈉、硫化鈉和氫氧化鈉的堿性水溶液。該水溶液的溫度與其飽和蒸汽的溫度相等，為125-225℃。因而，本課題模擬該環(huán)境條件，進(jìn)行201、304、316L不銹鋼的腐蝕性能研究。研究內(nèi)容包括以下3部分：
　　 1.腐蝕實(shí)驗(yàn)?zāi)M反應(yīng)器的設(shè)計(jì)
　　 以304不銹鋼為材料，自行設(shè)計(jì)了腐蝕反應(yīng)罐，并委托具有相關(guān)資質(zhì)單位加工。設(shè)計(jì)和制造

3、自控加熱系統(tǒng)。
　　 2.腐蝕試驗(yàn)研究
　　 分別以Na2CO3，Na2S及其混合水溶液為腐蝕介質(zhì)，對(duì)201、304、316L不銹鋼進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)。腐蝕材料在腐蝕溫度為125-225℃的范圍，腐蝕介質(zhì)中腐蝕168h，利用重量法和深度法判斷腐蝕等級(jí)。
　　 通過試驗(yàn)得出，3種材料的腐蝕量均可以作為黑液氣化爐堿溶解室的內(nèi)襯材料，通過掃描電鏡表面觀察得出201和304不銹鋼，發(fā)生了全面腐蝕，而316L不銹鋼發(fā)生了局部腐蝕

4、(點(diǎn)腐蝕)。三者的腐蝕等級(jí)分別均為可用等級(jí)到耐蝕等級(jí)，均可作為溶解室的內(nèi)襯材料。
　　 3.腐蝕產(chǎn)物分析
　　 采用XRD、SEM及EDS對(duì)腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行分析。得到的結(jié)果是：
　　 (1)201不銹鋼在溫度較低的情況下主要產(chǎn)物是Fe9S11、FeO、和Fe3O4。在高溫條件下主要產(chǎn)物是FegS11、FeO。
　　 (2)304不銹鋼在同樣介質(zhì)中，腐蝕產(chǎn)物不隨腐蝕溫度的改變而改變，腐蝕產(chǎn)物均為FeO和Fe9S