石灰石—石膏湿法脱硫设备腐蚀机理防腐材料选择,本论文为免费优秀的关于石灰石论文范文资料，可用于相关论文写作参考。
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摘 要：文章介绍了湿法脱硫工艺中设备的腐蚀机理,分别比较了玻璃鳞片和橡胶衬里、环氧树脂防腐胶,玻化砖,陶瓷胶泥防腐材料的各自特点、性能以及选材要求,并对石灰石-石膏湿法脱硫工艺中各种设备的最佳防腐材料应用进行了总结.
关键词：湿法脱硫；设备腐蚀；玻璃鳞片；陶瓷胶泥；环氧树脂
中图分类号：TK223.27 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）32-0178-03
目前,石灰石-石膏湿法脱硫工艺由于适用的煤种范围广、脱硫效率高、吸收剂利用率高、设备运转率高、工作的可靠性高、脱硫剂-石灰石来源丰富且廉价等优点.已经成为火电厂最成熟的烟气脱硫工艺,而湿法脱硫设备较多长期处于pH较低的介质环境中,极易腐蚀,因此了解脱硫设备的腐蚀机理,选择合适的防腐蚀耐冲刷材料作为衬里,对于设备的长周期安全稳定运行至关重要.现阶段,脱硫系统防腐分为,罐体防腐,泵叶轮以及泵壳防腐,管道防腐,烟囱防腐,地坑防腐.所使用的防腐材料主要有玻璃鳞片、橡胶、环氧树脂,玻化砖四种.现就各设备的腐蚀机理以及防腐材料的选择进行探讨.
1 石灰石-石膏湿法脱硫工艺介绍
石灰石/石膏湿法脱硫工艺（FGD）,通过烟气大面积和含石灰石（CaCO3）的吸收液接触,使烟气中的的SO2溶解于水并和石灰石浆液反应生成亚硫酸氢钙（Ca（HSO3）2）,在鼓入大量空气条件下,使亚硫酸氢钙（Ca（HSO3）2）氧化生成二水石膏 （CaSO4·2H2O）.石膏浆液经过石膏排出泵、石膏旋流泵以 0.3 MPa的压力进入石膏旋流分离器分离,分离后的石膏浆液（含固率40%～50%）通过真空皮带脱水机脱水,经脱水处理后形成表面含水率小于10%石膏.
化学反应过程如下：
石灰石的溶解：CaCO3+CO2+H2O Ca（HCO3）2
和SO2反应： Ca（HCO3）2+2SO2Ca（HSO3）2+2CO2
氧化：Ca（HSO3）2+CaCO3+O2 2CaSO4+CO2+H2O
石膏生成：CaSO4+2H2O CaSO4·2H2O
去除SO2总反应方程式：
CaCO3+SO2+O2+2H2O CaSO4·2H2O+CO2
整个脱硫过程可概括为,直径小于20 mm的石灰石粉矿经过湿式球磨机的加水磨制,制成密度1 400 kg/m3的石灰石浆液（90%以上颗粒度小于44μm）,和锅炉烟气中的SO2在吸收塔中反应,除去二氧化硫的过程.
2 石灰石-石膏湿法脱硫设备的腐蚀机理及分类
在去除SO2的过程中,由于石灰石溶解度较小,其对设备磨损较大,烟气中的SO2溶于水后呈酸性,也会对设备造成化学腐蚀,以及电化学腐蚀,烟气未经处理前,净烟气烟道也会被烟气中的粉煤灰冲刷腐蚀.纵观整个脱硫系统的腐蚀过程,都是设备防腐层脱落、开胶、鼓包之后,介质直接和设备接触后造成的腐蚀.
2.1 化学腐蚀
湿法脱硫工艺中化学腐蚀是酸和金属反应的过程：锅炉燃料（煤粉或者高、焦炉煤气）中的硫、氟、氯等元素和硫化氢等化合物经燃烧后,随烟气以SO2、SO3、HF、HCl等形式进入脱硫系统和设备接触,并发生化学反应,产生硫酸盐、亚硫酸盐或其它化合物.脱硫后烟气经过和石灰石浆液的换热,温度由135 ℃降低至50 ℃以下,在烟气露点温度以下,未被吸收的SO2、SO3在烟道中形成亚硫酸以及硫酸,和烟道以及烟囱发生化学腐蚀.
反应机理：
烟气中的SO2和浆液液滴中的水发生如下反应：
SO2（g） →SO2 （aq） （1）
SO2 （aq） + H2O →H2SO3 → HSO3- +H+ （2）
HSO3-→H+ + SO32- （3）
2H++Fe→Fe2++H2 （4）
2.2 电化学腐蚀
电化学腐蚀就是金属和介质组成了两个电极,形成了腐蚀原电池.
在湿法脱硫工艺中,电化学腐蚀伴随着整个脱硫过程,分为全面腐蚀和局部腐蚀,其中局部腐蚀占80%,局部腐蚀又可以分为电偶腐蚀、缝隙腐蚀、小孔腐蚀（点腐蚀）、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂等.通常局部腐蚀集中在个别位置急剧发生、腐蚀破坏快速、隐蔽性强、难以预计、控制难度大、危害大,易突发事故[1].
例如浆液循环泵泵壳、叶轮的不锈钢孔蚀反应机理：
孔内反应： Fe→Fe2++2e
Ni→Ni2++2e
Cr→Cr3++3e
孔外反应：H2O+O2+4e→4OH-
阴阳极彼此分离,二次腐蚀产物在孔口形成,不起保护作用,孔口介质的pH逐渐升高,介质中可溶性盐转化成沉淀,锈层和垢层在孔口沉积--形成闭塞电池,孔内介质呈滞流状态,溶解氧不易向内扩散,金属难以钝化,金属离子不易向内扩散,金属离子增加,氯离子迁入以维持氯化亚铁浓度,高浓度氯化物水解,孔内酸度增加,金属阳极溶解加快,蚀孔高速深化,由于闭塞电池引起孔内酸化加速腐蚀的作用,也就是自催化酸化作用[2].
2.3 汽 蚀
汽蚀是当设备中液体局部压力下降至临界压力时,液体中汽核成长为气泡,气泡的聚集、流动、分裂、溃灭过程的总称,脱硫工艺中,吸收塔作为脱硫系统的核心设备,在脱硫过程中为了使Ca（HSO3）2氧化成硫酸钙,向吸收塔底部供入了氧化空气,一部分氧化空气被浆液循环泵吸入后,对浆液循环泵叶轮以及泵壳产生了汽蚀.
腐蚀机理：当泵内因液体气化或溶解气体溢出而形成的气泡随介质进入泵内高压区时,由于压强高的原因使气泡破灭,于是在局部区域产生高频率,高冲击力的水击,不断打击叶轮及泵内其他部件,使其表面呈蜂窝状和海绵状[3]；另外,在凝结热的助长下,活波气体还对金属发生化学腐蚀,致使金属表面逐渐脱落和破坏.
结论：关于本文可作为石灰石方面的大学硕士与本科毕业论文石灰石深加工论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
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