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近年来,随着国家对二氧化硫排放的要求越来越严格,越来越多的热电厂企业增设了烟气脱硫装置。早期,大型的热电厂直接引进国外的钙法脱硫技术,伴随着钙法脱硫在应用中出现了很多问题,为了找出一个适合我国国情的脱硫技术,国内的很多脱硫设计单位推出了氨法脱硫。氨法脱硫因其脱硫效率高、脱硫产物资源化、无二次污染等特点开始在很多中小热电厂应用。由于氨法脱硫工艺应用较晚,缺乏技术基础支撑,它的设备设计、选材及制造均基于钙法脱硫,由于技术的不够成熟,出现很多应用问题,其中以腐蚀问题最为突出。严重的腐蚀问题已成为制约其正常运行的瓶颈。本研究主要内容包括: ⑴以烟道气氨法脱硫工艺为背景,在实验室中进行模拟实验。考虑到304不锈钢和316L不锈钢是氨法脱硫系统中常见的金属材料,氨法脱硫系统中存在的腐蚀因素主要为:硫铵浆液、温度、浆液的流速、pH、Cl-、F-。利用失重法和电化学方法研究硫铵含固量、温度、转速、pH、Cl-浓度、F-浓度对304不锈钢腐蚀的影响。随着硫铵含固量的增加,304不锈钢的腐蚀速度先增加后减小,当含固量为10%时候,年腐蚀速率达到最大,为0.0315mm/a;随着温度的提高,304不锈钢的年腐蚀速率不断提高,当温度达到65℃时,年腐蚀速率达到0.02665mm/a;随着转速的不断提高,年腐蚀速率不断提高,当转速达到1.848mm/a的时候,年腐蚀速率最高达0.075mm/a;随着pH的不断提高,年腐蚀速率逐渐下降,当pH在2.72时,年腐蚀速率最高;随着Cl-浓度的提高,年腐蚀速率先升高后下降,当Cl-在30000ppm时,年腐蚀速率最高,达0.2027mm/a;随着F-的不断提高,年腐蚀速率先升高后下降,当F-在15000ppm时,年腐蚀速率最高,达0.3355mm/a。 ⑵利用电化学方法研究硫铵含固量、Cl-浓度、F-浓度对316L不锈钢腐蚀的影响。随着硫铵含固量的增加,316L不锈钢的腐蚀速度不断减小,当含固量为3%时候,年腐蚀速率达到最大;随着Cl-浓度的提高,年腐蚀速率不断提高,当Cl-在40000ppm时,年腐蚀速率最高;随着F-浓度的提高,年腐蚀速率不断升高,当F-在20000ppm时,年腐蚀速率最高。 ⑶通过失重法、电化学法研究所选缓蚀剂对304不锈钢和316L不锈钢缓蚀效果。在选定条件下,Cl-含量为30000ppm,amx1对304不锈钢的缓蚀率为93.24%,amx2对304不锈钢的缓蚀率为93.93%;当Cl-含量为30000ppm、F-含量为20000ppm时,amx1对304不锈钢的缓蚀率为98.12%,amx2对304不锈钢的缓蚀率为97.49%。通过电化学方法分析,通过电化学方法,极化曲线法和滞后环实验,以及交流阻抗实验,分析amx1和amx2对金属的缓蚀机理。实验证明,随着amx1(amx2)的浓度增大,304和316L的缓蚀效果越好,缓蚀剂amx1为阴极型缓蚀剂,缓蚀剂amx2为混合型缓蚀剂。 ⑷模拟硫铵系统的实际工况,在含固量为5%、温度80℃、Cl-含量为20000mg/L、F-含量分别为5000mg/L、10000mg/L、15000mg/L的硫铵浆液中,研究玻璃纤维增强乙烯基不饱和聚酯树脂(GF-UP)和PET纤维增强乙烯基不饱和聚酯树脂(PET-UP)的性能变化,通过为期一年的浸泡实验发现:随着浸泡时间的增长, GF-UP巴氏硬度与PET-UP巴氏硬度均下降,GF-UP巴氏硬度值下降速率较PET硬度值快很多。当F-浓度一定时,通过一年的浸泡,GF-UP的弯曲强度下降幅度远远大于PET-UP;当F-浓度不同时,随着F-浓度的升高,GF-UP与PET-UP的弯曲强度均呈现下降趋势。 ⑸通过接触角实验和实际加工筛选,选用接触角高易加工的自配塑料C作为新型分布器的内衬材料。相比于原本的GF-UP材料的管道,由于表面能低,接触角大,使得硫铵浆液和灰分很少滞留管中,减少了管道的堵塞;使用数月后发现,材料表面较光滑,而GF-UP材料的管道内壁变得毛糙。现场应用证明,应用自配塑料做管道内径能够大大减缓脱硫系统分布器的腐蚀和堵塞问题。