学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

黄磷尾气中磷元素对锅炉材料的腐蚀行为研究

作　者: 吴飞
导　师: 龙晋明；郜华萍
学　校: 昆明理工大学
专　业: 材料学
关键词: 黄磷尾气锅炉材料露点腐蚀不锈钢
分类号: TK228
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 14次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

黄磷尾气综合利用是黄磷产业坚持可持续发展的重要途径,黄磷尾气综合利用最直接且最为经济的方法就是将其作为燃料利用(含CO82%～95v/v%),但是黄磷尾气对锅炉材料的腐蚀破坏问题目前存在的一大难题。本论文从锅炉材料在黄磷尾气燃烧气氛中的腐蚀分析入手,进行了实验室模拟高温腐蚀试验和露点腐蚀试验。初步研究了黄磷尾气混合气氛中磷的腐蚀原因及机理,提出了相应的选材方案,为黄磷尾气燃气锅炉的开发和研制提供实验以及理论依据。主要研究内容和结论如下：首先,采用实验室模拟黄磷尾气燃烧腐蚀实验对比,研究了316L、304不锈钢和20g在模拟黄磷尾气腐蚀环境条件下的腐蚀性能。结果表明：316L不锈钢的耐腐蚀性要优于304不锈钢和20g,在250～300℃时304和316L不锈钢均发生了磷酸蒸汽的露点腐蚀,且304不锈钢出现了较为严重的孔蚀现象。通过对黄磷尾气混合气氛的热力学分析,确定了黄磷尾气的露点温度与尾气中的组分浓度有关,氮氧化物、碳氧化物对黄磷尾气露点温度的影响是通过影响混合体系的总压而表现出来的。另外采用酸浸失重法模拟酸露点腐蚀,并辅以宏观和微观照片对影响锅炉钢的各种腐蚀影响因素进行了研究,得出了磷酸浓度、温度等对锅炉钢的腐蚀速率影响规律。其次应用动电位扫描极化曲线和电化学交流阻抗测试技术,研究了不同影响因素对锅炉钢腐蚀电极反应过程的影响,研究了其露点酸的腐蚀机理。结果表明：20g的腐蚀速率比304高出5-6个数量级。用交流阻抗法对试验材料在磷酸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,304不锈钢随着温度的升高和浸泡时间的增加电阻都减小,说明其耐蚀性能降低。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-23
  1.1 黄磷尾气的污染现状  8-9
  1.2 黄磷尾气的综合利用现状  9-10
  1.3 本文研究目的和意义  10-12
  1.4 黄磷生产及尾气成分  12-15
  1.5 工业锅炉的腐蚀  15-16
  1.6 露点腐蚀  16-18
  1.7 不锈钢的腐蚀与防护  18-21
  1.8 研究内容及实施方案  21-23
第二章现场锅炉腐蚀状况分析  23-33
  2.1 锅炉各部位腐蚀产物的XPS分析  23-28
  2.2 典型腐蚀样品的扫描电镜(SEM+EDS)分析  28-30
  2.3 腐蚀行为的热力学分析  30-31
  2.4 现场锅炉腐蚀分析总结  31-33
第三章实验室模拟黄磷尾气燃烧腐蚀试验  33-46
  3.1 试验设备  33-35
  3.2 试验材料  35-36
  3.3 模拟试验方法  36-38
  3.4 腐蚀动力学研究  38-41
  3.5 腐蚀产物及形貌分析  41-43
  3.6 讨论  43-45
  3.7 本章小结  45-46
第四章黄磷尾气混合体系露点温度的热力学计算  46-50
  4.1 混合尾气体系的自由度  46-47
  4.2 黄磷尾气露点温度的热力学推导与分析  47-49
  4.3 本章小结  49-50
第五章实验室模拟磷酸露点腐蚀试验  50-55
  5.1 试验设备的设计  50-51
  5.2 实验材料  51
  5.3 试验方法  51-53
  5.4 腐蚀试验分析方法  53-54
  5.5 本章小结  54-55
第六章磷酸露点腐蚀试验结果及分析  55-72
  6.1 磷酸浸泡试验结果研究  55-56
  6.2 浸泡试验腐蚀动力学曲线研究  56-59
  6.3 电化学曲线测量结果及分析  59-69
  6.4 磷酸腐蚀形貌  69-70
  6.5 本章小结  70-72
第七章结论及展望  72-74
  7.1 结论  72
  7.2 展望  72-74
致谢  74-76
参考文献  76-80
附录A 攻读硕士期间发表的论文及专利  80-81
附录B 攻读硕士期间参与的科研项目  81

黄磷尾气中磷元素对锅炉材料的腐蚀行为研究

内容摘要

全文目录

相似论文