【摘 要】
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烟道气氨法脱硫工艺脱硫效率高,副产物可资源化利用,已经越来越受到重视,并得到了飞速发展。但是,氨法脱硫浆液中硫酸铵盐含量很高且循环累积大量的F-和Cl-,造成脱硫装置腐蚀严重
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烟道气氨法脱硫工艺脱硫效率高,副产物可资源化利用,已经越来越受到重视,并得到了飞速发展。但是,氨法脱硫浆液中硫酸铵盐含量很高且循环累积大量的F-和Cl-,造成脱硫装置腐蚀严重。因为腐蚀问题而造成的脱硫装置停车的情况已经在国内频繁出现,以点蚀、缝隙腐蚀及其引发的应力腐蚀破裂等局部腐蚀最为危险,严重影响了系统的正常运行。上述局部腐蚀都存在闭塞区,其中的酸化自催化作用会加速闭塞区内腐蚀的发展。而由燃煤产生的F-、Cl-等侵蚀性阴离子在系统中不断循环、累积,更进一步促进了酸化自催化过程,加速氨法脱硫装置的腐蚀。 鉴于目前还没有关于局部腐蚀闭塞电池模拟装置在线监测的报道,本文以含卤硫铵溶液为研究对象,探索、建立和优化局部腐蚀闭塞区发展模拟装置的在线监测,并探讨F-、Cl-和(NH4)2SO4等影响因子对闭塞区内腐蚀发展的影响。主要内容和结果包括以下几个方面: (1)考察测量时间、温度、F-浓度、Cl-浓度及(NH4)2SO4质量分数对在线监测氟离子计、氯离子计和pH计测量的影响,改进了标定方法以用于后续闭塞区中F-、Cl-浓度的测量,并对其精准性进行了考察。 (2)通过模拟闭塞电池实验,确立了本文最优化闭塞电池模型为内工作电极表面积3cm2,外工作电极表面积90cm2,闭塞通道采用1层ASV阴离子交换膜封住孔道,并用滤纸堵住孔道的方法。此条件下pH降低最快,Cl-浓度增加最快,闭塞区中酸化自催化效果最好。 (3)采用优化的闭塞电池模型考察了F-浓度、Cl-浓度及(NH4)2S O4质量分数对闭塞电池腐蚀发展的影响,研究了模拟闭塞电池腐蚀发展实验中各参数变化关系,并分别对模拟闭塞电池实验前后的溶液和Q235钢电极进行了电化学实验和分析。结果表明:在本优化模拟闭塞电池装置中,初始溶液中F-浓度为400mg/L,Cl-浓度为2000mg/L,(NH4)SO4质量分数为5%条件时pH下降最快,Cl-迁移最快,闭塞区中酸化自催化效果最好。pH降低速率和Cl-浓度增加速率近似成线性关系。未发现闭塞区中F-与Cl-和pH变化的直接关系。电化学实验表明闭塞区中酸化自催化作用效果明显。
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