CN207742073U - 模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置 - Google Patents
模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207742073U CN207742073U CN201820024102.0U CN201820024102U CN207742073U CN 207742073 U CN207742073 U CN 207742073U CN 201820024102 U CN201820024102 U CN 201820024102U CN 207742073 U CN207742073 U CN 207742073U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dew point
- gas
- condensation tube
- spherical condensation
- flue gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 title claims abstract description 48
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 46
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000840 electrochemical analysis Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 98
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 98
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 97
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 53
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 33
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 21
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 19
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 claims description 15
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 14
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 11
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 10
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 7
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 51
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 50
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 19
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 13
- 238000000157 electrochemical-induced impedance spectroscopy Methods 0.000 abstract description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract description 4
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Inorganic materials O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 47
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N sulfur dioxide Inorganic materials O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000011160 research Methods 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 3
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 3
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001274961 Rubus repens Species 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 210000004209 hair Anatomy 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001453 impedance spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 238000005504 petroleum refining Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
本实用新型涉及烟气脱硫设备中材料遭受露点腐蚀的性能评价与机理研究，具体涉及一种模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置，主要结构包括通气系统、加热控温系统、冷凝冷却系统、电化学测试系统和尾气吸收系统，此装置能够模拟烟气脱硫设备中不同SO2和SO3气体含量的动态冷凝液膜对材料造成的露点腐蚀。混气瓶可向冷凝冷却系统中通入定量的SO2和SO3气体，数显油浴锅对单口圆底烧瓶恒温加热可使烧瓶内的水沸腾产生蒸汽，SO2和SO3气体溶入水蒸汽进入球形冷凝管会在测试电极试样表面凝结成薄液膜，将测试电极试样与电化学工作站相连可进行电化学阻抗谱的测试，从而进一步揭示烟气脱硫设备中露点腐蚀机理。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟气脱硫设备中材料遭受露点腐蚀的性能评价与机理研究，具体涉及一种模拟脱硫设备所用工程材料遭受露点腐蚀并能够实现电化学腐蚀性能测试的实验装置。
背景技术
随着近年来我国经济和工业化进程的飞速发展，环境污染问题日益突显，尤其是以雾霾为代表的大气污染问题更为严重。在众多大气污染组分中，SO2是重要因素之一。在我国，大气中SO2的来源主要为火力发电和钢铁工业等燃煤企业的烟气排放。针对火力发电和钢铁工业等燃煤企业控制SO2污染物排放问题，烟气脱硫是有效手段，是环保产业重点发展的领域之一。
烟气脱硫系统复杂，腐蚀环境十分苛刻，金属构件常因腐蚀穿孔而失效，造成巨大经济损失，其中最为严重且有代表性的便为露点腐蚀。露点腐蚀(dew point corrosion,DPC)是酸性饱和蒸汽在露点温度以下，冷凝成酸性液体，对材料造成腐蚀的一种形式。目前工业生产领域常见的露点腐蚀形式主要有：石油炼制过程中常压塔和减压塔等部位冷凝冷却系统的HCl-H2S-H2O露点腐蚀；黄磷尾气中磷对锅炉材料的低温露点腐蚀；以及烟气脱硫设备中的露点腐蚀。引起烟气脱硫设备露点腐蚀的气氛主要为烟气中的SO2，其中少量的SO2会被氧化成为SO3，故烟气脱硫气氛中将含有少量SO3。空气中水蒸汽的冷凝称为“结露”，开始冷凝的温度称为“露点”。在露点腐蚀中，腐蚀介质经历由气相到液相的转变且液相在不断流动，从本质上讲，它是材料在动态酸液膜下的电化学腐蚀行为。动态薄液膜中的腐蚀是一种特殊的腐蚀形式，在动态酸液膜下，受凝结液滴形成与扩散的影响，传质、氧扩散和腐蚀产物的吸附脱附等过程的速度均远远大于溶液中或静态液膜下的腐蚀，从而导致材料的腐蚀行为有很大差异。
目前，针对该环境下材料的腐蚀行为的模拟研究通常存在以下几个问题：1、无法实现动态酸性薄液膜腐蚀介质的模拟；2、无法控制气氛中SO2和SO3的含量和比例；3、无法实现电化学测试即无法深入地研究材料的电化学腐蚀机理。
中国发明专利申请，公开号CN101251467A和CN101876622A，分别以二氧化硫和三氧化硫气体为腐蚀介质，模拟二氧化硫和三氧化硫与水蒸汽凝结成硫酸的硫酸露点腐蚀。两项发明均考虑露点腐蚀是材料在酸性薄液膜下的腐蚀这一本质，其不足之处在于，两项发明都只能通过测试实验前后的重量变化来评价材料的抗露点腐蚀性能，测试手段单一，不能进行各种电化学测试，如电化学阻抗谱测试等。
各种必要的电化学测试是揭示烟气脱硫露点腐蚀机理的基础，设备腐蚀问题直接影响着生产装置的正常运转，降低生产效率，提高维护费用，因此发明一种能够模拟烟气脱硫设备中露点腐蚀并能够实现电化学测试的实验装置，将为工程材料的抗露点腐蚀性能评价、研究露点腐蚀机制以及耐露点腐蚀的烟气脱硫设备材料的选材及开发提供便利的实验手段。
实用新型内容
针对目前公开的烟气脱硫露点腐蚀模拟装置所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种能够模拟烟气脱硫露点腐蚀并能够实现电化学测试的实验装置，用于评价材料的抗烟气脱硫露点腐蚀性能和研究露点腐蚀机理。
本实用新型的技术方案是：
一种模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置，该实验装置设有SO2和SO3混气瓶、数显油浴锅、单口圆底烧瓶、球形冷凝管，具体结构如下：
单口圆底烧瓶由铁架台固定，其下部置于数显油浴锅内；单口圆底烧瓶与球形冷凝管通过磨口配合，水平设置的球形冷凝管由铁架台固定，测试电极试样设置于球形冷凝管内，球形冷凝管的一端与单口圆底烧瓶通过进水蒸汽口密闭连接，球形冷凝管的一端还与SO2和SO3混气瓶通过SO2和SO3混合气体导管密闭连接，通过将数显油浴锅恒温对单口圆底烧瓶进行加热，使单口圆底烧瓶内的液体沸腾产生水蒸汽，水蒸汽通过进水蒸汽口进入球形冷凝管内，SO2和SO3混气通过SO2和SO3混合气体导管进入球形冷凝管内；球形冷凝管的另一端引出测试电极试样的铜导线，与电化学工作站相连，进行各种电化学测试。
所述的模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置，球形冷凝管的侧壁内设冷却水，球形冷凝管的底部设置进冷凝水口，球形冷凝管的顶部设置出冷凝水口，冷却水由球形冷凝管下端的进冷凝水口进、由球形冷凝管上端的出冷凝水口出。
所述的模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置，SO2和SO3混气瓶控制通入球形冷凝管中SO2和SO3混合气体的量以及二者的比例，在球形冷凝管中SO2和SO3混合气体溶于单口圆底烧瓶受热产生的水蒸汽，并在测试电极试样表面凝结，形成酸性薄液膜；通过改变SO2和SO3混气瓶内的SO2和SO3含量及其比例，并调节测试电极试样在球形冷凝管内的位置，试样表面的温度和结露形成酸性薄液膜的SO2和SO3含量。
所述的模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置，球形冷凝管的底部设置排气/液玻璃导管，球形冷凝管通过排气/液玻璃导管与尾气及蒸馏液吸收瓶连通，排气/液玻璃导管的下端伸入尾气及蒸馏液吸收瓶的氢氧化钠水溶液中，球形冷凝管内少数未经冷凝的酸蒸汽和经过冷凝的废气酸液，会通过排气/液玻璃导管被尾气及蒸馏液吸收瓶内的氢氧化钠水溶液所吸收。
所述的模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置，尾气及蒸馏液吸收瓶的密封瓶口还设置排气口，通过尾气及蒸馏液吸收瓶吸收过滤后的空气通过排气口排出。
所述的模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置，球形冷凝管的左右两端均配有打有孔的橡胶塞，密封并固定SO2和SO3混合气体导管、进水蒸汽口和铜导线；左端橡胶塞固定SO2和SO3混合气体导管和进水蒸汽口，右端橡胶塞固定连接测试电极试样和电化学工作站的铜导线。
所述的模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置，该实验装置用于评价材料抗烟气脱硫设备中露点腐蚀性能和研究露点腐蚀机理，其电化学测试方法包括如下步骤：
步骤(1)：测试电极试样固定在球形冷凝管内的某一位置，将测试电极试样上的铜导线与电化学工作站相连；
步骤(2)：开启冷却水，使冷却水由球形冷凝管的下端进冷凝水口进、上端出冷凝水口出；
步骤(3)：启动数显油浴锅对单口圆底烧瓶进行加热，使单口圆底烧瓶内的水沸腾产生水蒸汽，并经过进水蒸汽口进入球形冷凝管内；
步骤(4)：打开SO2和SO3混气瓶，使定量的SO2和SO3混合气体经过SO2和SO3混合气体导管，进入球形冷凝管内；
步骤(5)：SO2和SO3混合气体经过球形冷凝管时，会和水蒸汽一起在测试电极试样表面冷凝下来，形成一层结露酸性薄液膜，此时利用电化学工作站进行电化学阻抗谱数据的采集。
所述的模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置，少数未经冷凝的酸蒸汽和经过冷凝的废气酸液，会通过排气/液玻璃导管进入尾气及蒸馏液吸收瓶并被其吸收。
所述的模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置，根据研究的需要，该实验装置所产生的腐蚀气体为三氧化硫、氯化氢或硫化氢，数显油浴锅的温控范围为室温至180℃，尾气及蒸馏液吸收瓶里所放的溶液为0.5～2mol/L的氢氧化钠水溶液。
本实用新型的优点及有益效果在于：
1、本实用新型实现烟气脱硫设备中含SO2和SO3混和所组成动态气液膜的模拟，从而能够真实的模拟出烟气脱硫设备中金属的腐蚀特点。
2、本实用新型通过控制混气瓶中气体的组分可以模拟不同烟气脱硫设备的工艺，从而有针对性地模拟烟气脱硫设备的不同工况。
3、本实用新型可实现模拟烟气脱硫设备中金属构件腐蚀的原位电化学测试，从腐蚀机理研究金属构件的腐蚀失效过程。
4、本实用新型露点腐蚀模拟装置结构简单，安全性高，能实现腐蚀失重、电化学阻抗谱等各种测试，具有实验周期可控等优点，具有广阔的应用前景，适用于高校、科研院所以及企业等进行材料烟气脱硫露点腐蚀性能的评价和烟气脱硫露点腐蚀机理的探讨。
附图说明
图1为本实用新型露点腐蚀模拟装置的示意图；
图中：1混气瓶，2混合气体导管，3数显油浴锅，4单口圆底烧瓶，5进水蒸汽口，6进冷凝水口，7测试电极试样，8球形冷凝管，9出冷凝水口，10电化学工作站，11铜导线，12排气口，13尾气及蒸馏液吸收瓶，14排气/液玻璃导管。
图2为进行电化学阻抗谱测试的梳齿型测试电极试样的全景图。其中，(a)为俯视图；(b)主视图；(c)为(a)图的局部放大视图；图中：11铜导线，15为梳齿型双电极，16为环氧树脂。
图3为控制结露点温度为65℃、Q235钢电化学阻抗谱测试中的Nyquist图测试结果，其中的插图为主图高频区的细节图。图中：横坐标代表阻抗值的实部，纵坐标代表阻抗值的虚部。
图4为控制结露点温度为65℃、Q235钢电化学阻抗谱测试中的Bode图-阻抗测试结果。图中：横坐标代表测试的频率，纵坐标代表阻抗值。
图5为控制结露点温度为65℃、Q235钢电化学阻抗谱测试中的Bode图-容抗测试结果。图中：横坐标代表测试的频率，纵坐标代表相位角。
具体实施方式
在具体实施过程中，本实用新型提供一种能够实现电化学测试的新型模拟烟气脱硫设备中露点腐蚀装置，主要结构包括通气系统、加热控温系统、冷凝冷却系统、电化学测试系统和尾气吸收系统，此装置能够模拟烟气脱硫设备中不同SO2和SO3气体含量的动态冷凝液膜对材料造成的露点腐蚀。混气瓶可向冷凝冷却系统中通入定量的SO2和SO3气体，数显油浴锅对单口圆底烧瓶恒温加热可使烧瓶内的水沸腾产生蒸汽，SO2和SO3气体溶入水蒸汽进入球形冷凝管会在测试电极试样表面凝结成薄液膜，将测试电极试样与电化学工作站相连可进行电化学阻抗谱的测试，从而进一步揭示烟气脱硫设备中露点腐蚀机理。
下面结合附图和具体的实施例详细说明本实用新型的内容，但本实用新型的实质内容并不仅限于所举实例。
如图1所示，本实用新型能够实现电化学测试的新型露点腐蚀模拟装置，主要包括：SO2和SO3混气瓶1、SO2和SO3混合气体导管2、数显油浴锅3、单口圆底烧瓶4、进水蒸汽口5、进冷凝水口6、测试电极试样7、球形冷凝管8、出冷凝水口9、电化学工作站10、铜导线11、排气口12、尾气及蒸馏液吸收瓶13、排气/液玻璃导管14等，具体结构如下：
单口圆底烧瓶4由铁架台固定，其下部置于数显油浴锅3内；单口圆底烧瓶4与球形冷凝管8通过磨口配合，水平设置的球形冷凝管8由铁架台固定，测试电极试样7设置于球形冷凝管8内，球形冷凝管8的一端与单口圆底烧瓶4通过进水蒸汽口5密闭连接，球形冷凝管8的一端还与SO2和SO3混气瓶1通过SO2和SO3混合气体导管2密闭连接，通过将数显油浴锅3恒温在某一较高的温度对单口圆底烧瓶4进行加热，使单口圆底烧瓶4内的液体沸腾产生水蒸汽，此时水蒸汽通过进水蒸汽口5进入球形冷凝管8内，SO2和SO3混气通过SO2和SO3混合气体导管2进入球形冷凝管8内。
球形冷凝管8的左右两端均配有打有孔的橡胶塞，用来密封并固定SO2和SO3混合气体导管2、进水蒸汽口5和铜导线11。左端橡胶塞用来固定SO2和SO3混合气体导管2和进水蒸汽口5，右端橡胶塞用来固定连接测试电极试样7和电化学工作站10的铜导线11。
SO2和SO3混气瓶1可控制通入球形冷凝管8中SO2和SO3混合气体的量以及二者的比例，在球形冷凝管8中SO2和SO3混合气体可溶于单口圆底烧瓶受热产生的水蒸汽，并在测试电极试样7表面凝结，形成酸性薄液膜。另外，通过改变SO2和SO3混气瓶1内的SO2和SO3含量及其比例，并调节测试电极试样7在球形冷凝管8内的位置，试样表面的温度和结露形成酸性薄液膜的SO2和SO3含量。
球形冷凝管8的侧壁内设冷却水，球形冷凝管8的底部设置进冷凝水口6，球形冷凝管的顶部设置出冷凝水口9，冷却水由球形冷凝管8下端的进冷凝水口6进、由球形冷凝管8上端的出冷凝水口9出，对球形冷凝管8起到冷凝冷却的作用。酸蒸汽进入球形冷凝管8时，由于冷凝冷却作用会在温度较低的测试电极试样7表面凝结成动态薄液膜。球形冷凝管8的另一端引出测试电极试样7的铜导线11，与电化学工作站10相连，进行电化学阻抗谱等各种电化学测试。
球形冷凝管8的底部设置排气/液玻璃导管14，球形冷凝管8通过排气/液玻璃导管14与尾气及蒸馏液吸收瓶13连通，排气/液玻璃导管14的下端伸入尾气及蒸馏液吸收瓶13的氢氧化钠水溶液中，球形冷凝管8内少数未经冷凝的酸蒸汽和经过冷凝的废气酸液，会通过排气/液玻璃导管14被尾气及蒸馏液吸收瓶13内的氢氧化钠水溶液所吸收，可根据实验需要增加尾气及蒸馏液吸收瓶13的数量。尾气及蒸馏液吸收瓶13的密封瓶口还设置排气口12，通过尾气及蒸馏液吸收瓶13吸收过滤后的空气通过排气口12排出。
如图2所示，本实用新型进行电化学阻抗谱测试所用的梳齿型测试电极试样结构，所用的测试体系为两电极，两个相同的试样，一个做工作电极，另一个做对电极和参比电极，梳齿型测试电极试样的尺寸见图2。梳齿型测试电极试样尽可能地使两电极处于电解质导通的状态，并有效地进行电化学测试。
下面，以烟气脱硫露点腐蚀为例说明一下本实用新型的工作过程：
首先，配制好1:1体积比例的SO2和SO3混合气置于SO2和SO3混气瓶1内。将配制好的1mol/L的氢氧化钠水溶液置于尾气及蒸馏液吸收瓶13中，按图1的布局用铁架台固定好单口圆底烧瓶4和球形冷凝管8，将按图2设计的测试电极试样7固定在球形冷凝管8的某一预先测试好的位置(经过不断测试，测试电极试样固定在此位置时，试样表面的结露温度T＝65℃)，用SO2和SO3混合气体导管2、进水蒸汽口5和铜导线11连接好球形冷凝管8与SO2和SO3混气瓶1、单口圆底烧瓶4和电化学工作站10。
然后，开启进冷凝水口6，开动数显油浴锅3的加热开关，并将温度恒定在120℃，打开SO2和SO3混气瓶1的阀门使体积比例为1:1的SO2和SO3混气进入球形冷凝管8。待单口圆底烧瓶4中的液体沸腾一段时间后，会发现在测试电极试样7的表面有露珠形成，此时利用电化学工作站进行电化学阻抗谱的测试。
如图3至图5所示，按上述方法进行试验进行的Q235钢从1小时一直到24小时的电化学阻抗谱的测试结果，测试频率范围10-2～105Hz，扰动振幅为50mV，图3至图5分别为阻抗谱的Nyqusit图、Bod-阻抗图和Bod-容抗图。由图可见，对电化学阻抗谱的拟合情况完好，可以从电化学高频容抗弧和低频感抗弧的随时间的演化特征，推演并判断出Q235钢在烟气脱硫设备中其腐蚀机理随时间的演变。
实施例结果表明，本实用新型具有结构简单、安全性高、参数可控等优点，可广泛应用于各种材料的烟气脱硫设备中露点腐蚀性能评价和露点腐蚀机理研究。
以上对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，所述内容仅为本实用新型的一个实例，不能被认为用于限于本实用新型的实例范围，凡依本实用新型申请的范围进行的变化和改进均应属于本实用新型的涵盖范围之内。
Claims (5)
1.一种模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置，其特征在于，该实验装置设有SO2和SO3混气瓶、数显油浴锅、单口圆底烧瓶、球形冷凝管，具体结构如下：
单口圆底烧瓶由铁架台固定，其下部置于数显油浴锅内；单口圆底烧瓶与球形冷凝管通过磨口配合，水平设置的球形冷凝管由铁架台固定，测试电极试样设置于球形冷凝管内，球形冷凝管的一端与单口圆底烧瓶通过进水蒸汽口密闭连接，球形冷凝管的一端还与SO2和SO3混气瓶通过SO2和SO3混合气体导管密闭连接，通过将数显油浴锅恒温对单口圆底烧瓶进行加热，使单口圆底烧瓶内的液体沸腾产生水蒸汽，水蒸汽通过进水蒸汽口进入球形冷凝管内，SO2和SO3混气通过SO2和SO3混合气体导管进入球形冷凝管内；球形冷凝管的另一端引出测试电极试样的铜导线，与电化学工作站相连，进行各种电化学测试。
2.按照权利要求1所述的模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置，其特征在于，球形冷凝管的侧壁内设冷却水，球形冷凝管的底部设置进冷凝水口，球形冷凝管的顶部设置出冷凝水口，冷却水由球形冷凝管下端的进冷凝水口进、由球形冷凝管上端的出冷凝水口出。
3.按照权利要求1所述的模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置，其特征在于，球形冷凝管的底部设置排气/液玻璃导管，球形冷凝管通过排气/液玻璃导管与尾气及蒸馏液吸收瓶连通，排气/液玻璃导管的下端伸入尾气及蒸馏液吸收瓶的氢氧化钠水溶液中，球形冷凝管内少数未经冷凝的酸蒸汽和经过冷凝的废气酸液，会通过排气/液玻璃导管被尾气及蒸馏液吸收瓶内的氢氧化钠水溶液所吸收。
4.按照权利要求3所述的模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置，其特征在于，尾气及蒸馏液吸收瓶的密封瓶口还设置排气口，通过尾气及蒸馏液吸收瓶吸收过滤后的空气通过排气口排出。
5.按照权利要求1所述的模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置，其特征在于，球形冷凝管的左右两端均配有打有孔的橡胶塞，密封并固定SO2和SO3混合气体导管、进水蒸汽口和铜导线；左端橡胶塞固定SO2和SO3混合气体导管和进水蒸汽口，右端橡胶塞固定连接测试电极试样和电化学工作站的铜导线。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820024102.0U CN207742073U (zh) | 2018-01-08 | 2018-01-08 | 模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820024102.0U CN207742073U (zh) | 2018-01-08 | 2018-01-08 | 模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207742073U true CN207742073U (zh) | 2018-08-17 |
Family
ID=63122272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201820024102.0U Expired - Fee Related CN207742073U (zh) | 2018-01-08 | 2018-01-08 | 模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207742073U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108037067A (zh) * | 2018-01-08 | 2018-05-15 | 中国科学院金属研究所 | 模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置 |
| CN109300564A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-02-01 | 中国辐射防护研究院 | 一种模拟蒸汽堵塞和腐蚀过滤器的装置和方法 |
-
2018
- 2018-01-08 CN CN201820024102.0U patent/CN207742073U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108037067A (zh) * | 2018-01-08 | 2018-05-15 | 中国科学院金属研究所 | 模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置 |
| CN109300564A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-02-01 | 中国辐射防护研究院 | 一种模拟蒸汽堵塞和腐蚀过滤器的装置和方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108037067A (zh) | 模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置 | |
| CN207742073U (zh) | 模拟烟气脱硫设备露点腐蚀并实现电化学测试的实验装置 | |
| CN105277482B (zh) | 一种蒸馏装置塔顶系统露点腐蚀测试方法 | |
| CN101980013B (zh) | 一种吸附剂的活性检测系统 | |
| CN104749090B (zh) | 一种原油管道内腐蚀模拟实验装置 | |
| CN106053324B (zh) | 一种可控气氛及液膜成分的湿气腐蚀电化学测试装置 | |
| CN110132741A (zh) | 一种模拟海洋环境动静联合加载混凝土的试验装置 | |
| CN102692438A (zh) | 一种能够实现电化学测试的露点腐蚀实验装置 | |
| CN103335936B (zh) | 一种电磁场作用下湿热污染大气腐蚀模拟系统 | |
| Li et al. | Experimental research on the heat transfer and water recovery performance of transport membrane condenser | |
| CN102368065A (zh) | 一种燃煤烟气中不同形态的汞含量的测定装置及其应用 | |
| CN107308807A (zh) | 一种模拟工业烟气干法脱硫的实验装置 | |
| CN106596386B (zh) | 一种模拟空冷凝汽器金属汽液两相腐蚀试验装置和方法 | |
| CN202562790U (zh) | 聚合物溶液的除氧可视装置 | |
| CN200953024Y (zh) | Sf6气体品质分析仪 | |
| CN104614308A (zh) | 一种模拟硫酸露点腐蚀的实验装置 | |
| CN206684052U (zh) | 生石灰、熟石灰、石灰石样品中碳酸根含量的分析装置 | |
| CN201780254U (zh) | 一种抗硫酸露点腐蚀试验器 | |
| CN206950974U (zh) | 一种模拟工业烟气干法脱硫的实验装置 | |
| CN104237112B (zh) | 一种测试材料耐硫酸露点腐蚀的试验装置 | |
| CN203732496U (zh) | 一种低速管道内腐蚀和电化学测试的简易模拟装置 | |
| CN111282403A (zh) | 一种三塔吸收与解吸实验装置及其工艺 | |
| CN106289883A (zh) | 基于控制冷凝法的便携式三氧化硫采样装置及方法 | |
| CN106290121A (zh) | 一种模拟湿法脱硫烟囱内壁烟气露点腐蚀的实验装置 | |
| CN109917074A (zh) | 一种模拟烟气中二氧化硫和水分捕集的实验方法及其装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180817 Termination date: 20190108 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |