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摘 要

氨法脱硫工艺的设备会遇到腐蚀问题，其中局部腐蚀产生的危害最大，然而局部腐蚀的研究较少。现有局部腐蚀闭塞区模型需离线测量各离子浓度，这就破坏了闭塞区的缺氧环境。本课题是含卤素的硫酸铵溶液Q235钢局部腐蚀的模型模拟。在理论基础上，用氯离子在线检测仪，建立闭塞区模型，研究闭塞区局部腐蚀的发展规律。用硫酸铵、氟化氨、氯化氨配制含卤素的硫酸铵溶液。闭塞电池模拟中，设计了三种不同的闭塞区模拟通道，分别是阴离子交换膜上面覆盖铁粉，阴离子交换膜上面覆盖两层滤纸和阴离子交换膜上面用旋塞固定。结果表明：较为理想的闭塞区模型为闭塞通道用阴离子交换膜，其上面覆盖两层滤纸。实验研究了内电极表面积和不同阴阳极外表面积对闭塞电池的影响。着重测量闭塞电池内部氯离子浓度和pH的变化规律。在实验条件为用：闭塞装置体积为200mL，放置在15L含卤素的硫酸铵溶液中，最佳的阴阳极面积比为30倍，其中阳极表面积为3cm²，此时闭塞电池模拟局部腐蚀规律效果最好。

关键词：模拟硫铵溶液 模拟闭塞电池 局部腐蚀 在线监测

Optimization of Local Corrosion Blocking Battery Model in Ammonia Desulfurization Slurry

Abstract

Corrosion is a common problem encountered in ammonia desulfurization equipment, in which the local corrosion produces the greatest destructive power. However, there are few studies on localized corrosion. Or the establishment of the occlusion battery model there is a big flaw. The concentration of ions in the occlusion zone requires off-line measurement, which destroys the original hypoxia occlusion zone. This topic is a model simulation of pitting corrosion of Q235 steel in ammonia desulfurization slurry. With ammonium sulfate, ammonium fluoride, ammonium chloride simulated ammonia from the slurry. In the occlusion battery simulation, three different occlusion zone analog channels were designed, including the anion exchange membrane covering the iron powder, the anion exchange membrane covered with two layers of filter paper, anion exchange membrane above the cocks fixed; studied the internal electrode The influence of surface area on the migration and pH of the chloride ion in the occluded region. On the basis of the theory, with the market can find the ion on-line detector, the establishment of occlusion zone model. The results show that the ideal occlusion zone model is a monolithic anion exchange membrane with a two-layer filter paper, which is an ideal occlusion zone model with a 200 mL occlusion device and a 15 L halogen ammonia solution. Anode and anode area ratio of 30 times, of which the anode surface area of 3cm², the occlusion of the battery simulation effect is better.

Key Words: Simulated ammonium sulfate solution; Analogue blocking battery; Localized corrosion; On-line monitoring

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 前言 1

1.1 氨法脱硫工艺 1

1.1.1 氨法脱硫的优点 1

1.1.2 氨法脱硫的缺点 1

1.1.3 氨法脱硫浆液的成分 2

1.2 均匀腐蚀和局部腐蚀 2

1.2.1 均匀腐蚀 2

1.2.2 局部腐蚀的分类及原理 2

1.3 脱硫浆液中的局部腐蚀 3

1.4 闭塞区模拟的研究现状 4

1.4.1 闭塞区模拟研究的现状 4

1.4.2 闭塞区在线监测的意义 4

第二章 在线检测计校准及标定方法 6

2.1 前言 6

2.2 实验仪器和药品 6

2.3 试验方法与步骤 7

2.3.1 配制标准样液 7

2.3.2 在线监测电极活化与标定 7

2.3.3 在线监测计测量溶液浓度 7

2.4 结果与分析 7

2.4.1氯离子监测计测量纯溶液的测量结果 7

2.4.2 溶液中含有SO₄^2-时氯离子计测量影响 9

2.5 小结 10

第三章 闭塞电池模拟实验 11

3.1 前言 11

3.2 实验仪器与药品 11

3.3 闭塞区模拟实验步骤 12

3.3.1 局部腐蚀闭塞电池模拟 12

3.3.2 闭塞区模型与装置图 12

3.3.3 实验操作步骤 15

3.4结果与分析 15

3.4.1不同内电极表面积，相同阴阳极表面积比 15

3.4.2相同内电极面积，不同阴阳极面积比测量结果 19

3.4.3不同闭塞通道锈层模拟的测量结果 21

3.4.4同一组实验中闭塞区内PH和氯离子浓度的变化 24

3.5小结 25

第四章 结论与展望 26

4.1结论 26

4.2展望 26

参考文献 27

致谢 30

第一章 前言

氨法脱硫工艺

我国煤炭的耗费占到能源总量的百分之八十左右，燃煤所产生的二氧化硫导致了一系列污染问题。随着氨法脱硫技术的发展，氨法脱硫工艺逐渐受到人们的欢迎，企业的应用或人们关注氨法脱硫最大的优点是污染少。

然而任何一项技术都有自己的缺陷，氨法脱硫技术存在严重的腐蚀问题。此外，煤炭的燃烧会产生大量的二氧化硫，二氧化硫对环境造成极大的压力，酸雨可以使树木坏死，土壤遭到破环，建筑物腐蚀老化加速。因此，酸雨会对我们的社会造成不必要的经济损失，同时危及生态系统的稳定。同时对人体也造成很大的危害。

氨法脱硫的优点

烟气脱硫的方法有很多，我国现在主要的脱除硫工艺仍为钙法脱除硫，然而钙法脱除硫工艺中会产生较大的污染问题，且不经济。因此具有先进技术的氨法脱硫技术具有清洁高效的特点，从而慢慢的收到越来越多的关注。氨法烟气脱硫技术无二次污染、可回收利用二氧化硫，满足循环经济的要求。其次，氨法脱硫可以适用不同种类的煤，对于含硫比较高的煤炭，氨法脱硫也能得到较好的结果。最后，氨法脱硫技术在中国飞越来越成熟，各部门的应用越来越广，包括在炼油、冶金、燃煤发电等。^[1-3]

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