醇基燃料燃燒利用過程的腐蝕特性研究
發(fā)布時間:2021-09-03 06:22
醇基燃料在多元化能源需求不斷擴大的背景下得到快速發(fā)展,本文研究的醇基燃料主要由甲醇與柴油按一定的比例調(diào)和而成的鍋爐燃燒器用液體燃料,按照甲醇的體積分數(shù)分為MF100、MF75、MF50三類燃料。該類燃料制備簡單,對環(huán)境和諧,可緩解一定的化石燃料危機,因此在工業(yè)鍋爐、窯爐等小型設(shè)備上逐漸得到推廣與應(yīng)用。該類燃料燃燒利用過程涉及的腐蝕主要包括燃料儲存過程中常規(guī)腐蝕、煙氣低溫腐蝕以及燃料燃燒煙氣凝結(jié)酸液的腐蝕。通過對三類醇基燃料儲存過程常規(guī)腐蝕實驗研究,研究表明,醇基燃料指標均較良好,且銅片腐蝕均處于1b級別;隨著醇基燃料中柴油比例增加,五種金屬表現(xiàn)出一定鈍化行為;在MF100燃料與MF75燃料中不銹鋼耐蝕性較強,碳鋼較弱;在MF50燃料中黃銅表現(xiàn)較差耐蝕性;金屬的腐蝕速率隨著燃料中柴油比例增大表現(xiàn)為降低;常規(guī)標準儲存條件下,氯丁橡膠、丁腈橡膠、硅橡膠的宏觀參數(shù)隨醇基燃料中柴油含量增加而增加,適用含高比例甲醇的醇基燃料;氟橡膠的宏觀參數(shù)隨醇基燃料中柴油比例減小而增大,適用含低比例甲醇的醇基燃料。通過對醇基燃料燃燒煙氣中酸性氣體及酸露點進行研究,研究表明,在氧含量3.5%標準工況,煙氣中水分隨...
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1電化學整體實驗裝置圖??
山東大學碩士學位論文???靜態(tài)浸泡腐蝕實驗部分裝置圖如圖2-3所示。??r?M???W????(a)恒溫水浴鍋?(b)精密電子天平??圖2-3靜態(tài)浸泡腐蝕實驗裝置圖??本實驗將參照國家標準對于實驗的要求進行設(shè)計,其參照的相關(guān)標準如下:??A.判斷燃料的品質(zhì)??本實驗采用的醇基燃料主要由甲醇與柴油及少量的助溶劑混合調(diào)配而成,燃??料中的硫化物在空氣中氧氣作用下轉(zhuǎn)化為微量的硫元素,對金屬材質(zhì)的表面具有??較強的腐蝕性。銅片腐蝕作為判斷燃料質(zhì)量品質(zhì)的重要測量指標,本實驗參照??GBAT5096-2017《石油產(chǎn)品銅片腐蝕試驗法》中的相關(guān)實驗方法依次對MF100燃??料、MF75燃料、MF50燃料進行實驗[%,通過銅片腐蝕的級別判斷燃料油品的??品質(zhì),并參照GBAT?18856.7-2008《水煤漿試驗方法》第七部分的pH值測定方法??對三種燃料的pH進行檢測實驗[75]。??實驗方案:將30ml的燃料試樣裝入干凈且干燥的試管內(nèi)。在完成銅片的拋??光后1mm之內(nèi),將銅片沿試管壁滑入浸在50°C±1°C的熱水浴中的試管底部并浸??入燃料試樣中,采用帶出氣孔的木塞封住試管口。實驗過程避免強光照射,保持??3h±5mm后,快速取出銅片試樣,用清洗溶劑除去銅片試樣表面殘存的燃料試樣。??清洗千凈后即刻對銅片試樣采用濾紙吸千或空氣吹千方法進行干燥,并與腐蝕標??準色板進行對比來確定銅片試樣表面顏色變化以及腐蝕程度。燃料燃燒煙氣凝結(jié)??酸液對其他金屬的靜態(tài)浸泡實驗步驟同上,并選取多階段浸泡時間測量浸泡前后??質(zhì)量變化。??B.橡膠溶脹實驗??12??
山東大學碩士學位論文??由上表3-2腐蝕級別得出:三種燃料對于銅片的腐蝕均處于1級,顏色為淡橙??色,屬于國標一級,說明燃料在腐蝕方面的質(zhì)量較為良好,可以達到我國燃料使??用的腐蝕要求。??3.2燃料對金屬的腐蝕特性研究??3.2.1燃料對金厲腐蝕特性對比分析??OCP圖表示在電流密度為0的條件下,測得電位E隨時間的變化圖。圖3-??1為五種金屬在MF100燃料中的OCP圖,可看出:五種金屬的開路電位均位于??0V以下,從上至下依次為316不銹鋼、304不銹鋼、Q245鋼、黃銅、考登鋼。??316不銹鋼與304不銹鋼兩者的開路電位比較接近且位于五種金屬的前端,約為??-0.088V、-0.105V;考登鋼開路電位約為-0.384V,開路電位最低;316不銹鋼的??開路電位最高,約為-0.088V;黃銅的開路電位約為-0.277V。表明在MF100燃料??中考登鋼發(fā)生腐蝕的可能性較大,容易離子化,黃銅次之,不銹鋼發(fā)生腐蝕的傾??向性相對于其他金屬較小且不易發(fā)生離子化。??-0.05?-??-0.?I?0?■???9???費???參???????魯秦?參《??-0.15?-??-0.20?-??-0.25?-??^?-0.30?-??-0.35?-??-0.40?-??一?SUS304?—?Brass??-0.45?-?—?SUS316?Q245?steel????Corten?steel??-0.50?-??0?100?200?300?400??t/s??圖3-1金屬在MF100燃料中的OCP圖??對五種金屬試樣在MF100燃料中進行電化學腐蝕動電位極化測量實驗,得??到的MF1
【參考文獻】:
期刊論文
[1]甲醇能源的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 白秀娟,劉春梅,蘭維娟,范晨陽,吳鳳英. 能源與節(jié)能. 2020(01)
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[8]應(yīng)力條件下Corten鋼和ND鋼的低溫腐蝕行為研究[J]. 肖中,寧致遠,李娜,周屈蘭,袁臻業(yè),宋波,李冬生. 節(jié)能. 2018(12)
[9]我國能源資源現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 方圓,張萬益,曹佳文,朱龍偉. 礦產(chǎn)保護與利用. 2018(04)
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博士論文
[1]燃煤鍋爐煙氣含酸灰粒沉積特性與工程酸露點研究[D]. 李飛.山東大學 2014
碩士論文
[1]中比例甲醇汽油制備及性能研究[D]. 李金朋.北京化工大學 2015
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[3]100MWe再熱生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐開發(fā)[D]. 向柏祥.清華大學 2014
[4]火電廠脫硫煙氣再熱后腐蝕性的研究[D]. 石麗娜.華北電力大學(河北) 2006
本文編號:3380585
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1電化學整體實驗裝置圖??
山東大學碩士學位論文???靜態(tài)浸泡腐蝕實驗部分裝置圖如圖2-3所示。??r?M???W????(a)恒溫水浴鍋?(b)精密電子天平??圖2-3靜態(tài)浸泡腐蝕實驗裝置圖??本實驗將參照國家標準對于實驗的要求進行設(shè)計,其參照的相關(guān)標準如下:??A.判斷燃料的品質(zhì)??本實驗采用的醇基燃料主要由甲醇與柴油及少量的助溶劑混合調(diào)配而成,燃??料中的硫化物在空氣中氧氣作用下轉(zhuǎn)化為微量的硫元素,對金屬材質(zhì)的表面具有??較強的腐蝕性。銅片腐蝕作為判斷燃料質(zhì)量品質(zhì)的重要測量指標,本實驗參照??GBAT5096-2017《石油產(chǎn)品銅片腐蝕試驗法》中的相關(guān)實驗方法依次對MF100燃??料、MF75燃料、MF50燃料進行實驗[%,通過銅片腐蝕的級別判斷燃料油品的??品質(zhì),并參照GBAT?18856.7-2008《水煤漿試驗方法》第七部分的pH值測定方法??對三種燃料的pH進行檢測實驗[75]。??實驗方案:將30ml的燃料試樣裝入干凈且干燥的試管內(nèi)。在完成銅片的拋??光后1mm之內(nèi),將銅片沿試管壁滑入浸在50°C±1°C的熱水浴中的試管底部并浸??入燃料試樣中,采用帶出氣孔的木塞封住試管口。實驗過程避免強光照射,保持??3h±5mm后,快速取出銅片試樣,用清洗溶劑除去銅片試樣表面殘存的燃料試樣。??清洗千凈后即刻對銅片試樣采用濾紙吸千或空氣吹千方法進行干燥,并與腐蝕標??準色板進行對比來確定銅片試樣表面顏色變化以及腐蝕程度。燃料燃燒煙氣凝結(jié)??酸液對其他金屬的靜態(tài)浸泡實驗步驟同上,并選取多階段浸泡時間測量浸泡前后??質(zhì)量變化。??B.橡膠溶脹實驗??12??
山東大學碩士學位論文??由上表3-2腐蝕級別得出:三種燃料對于銅片的腐蝕均處于1級,顏色為淡橙??色,屬于國標一級,說明燃料在腐蝕方面的質(zhì)量較為良好,可以達到我國燃料使??用的腐蝕要求。??3.2燃料對金屬的腐蝕特性研究??3.2.1燃料對金厲腐蝕特性對比分析??OCP圖表示在電流密度為0的條件下,測得電位E隨時間的變化圖。圖3-??1為五種金屬在MF100燃料中的OCP圖,可看出:五種金屬的開路電位均位于??0V以下,從上至下依次為316不銹鋼、304不銹鋼、Q245鋼、黃銅、考登鋼。??316不銹鋼與304不銹鋼兩者的開路電位比較接近且位于五種金屬的前端,約為??-0.088V、-0.105V;考登鋼開路電位約為-0.384V,開路電位最低;316不銹鋼的??開路電位最高,約為-0.088V;黃銅的開路電位約為-0.277V。表明在MF100燃料??中考登鋼發(fā)生腐蝕的可能性較大,容易離子化,黃銅次之,不銹鋼發(fā)生腐蝕的傾??向性相對于其他金屬較小且不易發(fā)生離子化。??-0.05?-??-0.?I?0?■???9???費???參???????魯秦?參《??-0.15?-??-0.20?-??-0.25?-??^?-0.30?-??-0.35?-??-0.40?-??一?SUS304?—?Brass??-0.45?-?—?SUS316?Q245?steel????Corten?steel??-0.50?-??0?100?200?300?400??t/s??圖3-1金屬在MF100燃料中的OCP圖??對五種金屬試樣在MF100燃料中進行電化學腐蝕動電位極化測量實驗,得??到的MF1
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期刊論文
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博士論文
[1]燃煤鍋爐煙氣含酸灰粒沉積特性與工程酸露點研究[D]. 李飛.山東大學 2014
碩士論文
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[3]100MWe再熱生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐開發(fā)[D]. 向柏祥.清華大學 2014
[4]火電廠脫硫煙氣再熱后腐蝕性的研究[D]. 石麗娜.華北電力大學(河北) 2006
本文編號:3380585
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