不同臭氧濃度下鈦合金腐蝕性測(cè)試方法和測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種脫硝裝置中不同臭氧濃度下鈦合金腐蝕性的測(cè)試方法和測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]20世紀(jì)70年代以來，N0X的大氣污染問題已被日益重視，NO x是一種主要的大氣污染物，能夠形成酸雨，引起光化學(xué)煙霧，破壞大氣臭氧層。目前，石化行業(yè)中多數(shù)脫硝裝置中大多采用臭氧氧化脫硝方法。臭氧氧化脫硝方法是利用臭氧氧化實(shí)現(xiàn)煙氣中勵(lì)夂的脫除，臭氧氧化反應(yīng)產(chǎn)物為無害的
[0003]02，自身也可以分解為02，且在脫硝過程中未引入其他雜質(zhì)，N0氧化后的產(chǎn)物Ν0χ(Χ > 1)大多溶于水，便于吸收和處理。隨著國(guó)家對(duì)石化廠污染物排放的要求越來越嚴(yán)格，脫硫脫硝已成為煙氣污染物控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
[0004]臭氧是一種極其不穩(wěn)定的物質(zhì)，氧化性極強(qiáng)，能氧化腐蝕各種鈦合金材料。煙氣脫硝裝置中，等離子體發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧在與煙氣混合反應(yīng)前經(jīng)過鈦合金的金屬管道，因此開展不同臭氧濃度下鈦合金腐蝕性研究對(duì)脫硝裝置的安全運(yùn)行具有重要意義。
[0005]目前暫無臭氧對(duì)鈦合金腐蝕性的測(cè)試方法，因此無法準(zhǔn)確評(píng)估脫硝裝置中臭氧對(duì)鈦合金管道的腐蝕性。本專利采用的測(cè)試方法可以準(zhǔn)確評(píng)估不同臭氧濃度對(duì)鈦合金的腐蝕性，并采用掃面電鏡表征鈦合金腐蝕前后的微觀形貌，這樣不僅能準(zhǔn)確評(píng)估，還能進(jìn)一步觀察鈦合金表面的微觀結(jié)構(gòu)變化，能準(zhǔn)確反應(yīng)出臭氧對(duì)鈦合金材料的腐蝕特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種不同臭氧濃度下鈦合金腐蝕性測(cè)試方法和測(cè)試裝置，采用該測(cè)試方法可以準(zhǔn)確評(píng)估臭氧對(duì)鈦合金材料的腐蝕性，其測(cè)試的臭氧濃度范圍廣，測(cè)試過程的溫度能夠精確控制，可模擬脫硝裝置內(nèi)的氣氛與環(huán)境，并采取掃面電鏡表征鈦合金腐蝕前后的微觀形貌。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種不同臭氧濃度下鈦合金腐蝕性的測(cè)試裝置，其包括:氧氣鋼瓶、臭氧發(fā)生器、恒溫水浴裝置和玻璃瓶；
[0008]所述氧氣鋼瓶與臭氧發(fā)生器相連接，為臭氧發(fā)生器提供氧氣；
[0009]所述臭氧發(fā)生器與恒溫水浴裝置中的玻璃瓶相連接，將臭氧輸送到玻璃瓶中。
[0010]其中，所述氧氣鋼瓶用于提供產(chǎn)生臭氧的原料；所述臭氧發(fā)生器根據(jù)需要用于產(chǎn)生不同濃度的臭氧；所述恒溫水浴裝置用于提供模擬脫硝裝置內(nèi)的環(huán)境溫度；所述玻璃瓶用于模擬脫硝裝置，在其內(nèi)部懸掛不同型號(hào)的鈦合金材料，在玻璃瓶?jī)?nèi)盛有一定量的水，用于提供所需的水蒸氣環(huán)境，模擬脫硝裝置內(nèi)的濕度環(huán)境。
[0011]本發(fā)明還提供了采用上述測(cè)試裝置進(jìn)行不同臭氧濃度下鈦合金腐蝕測(cè)試方法，其包括:
[0012]第一步，鈦合金材料的處理；
[0013]第二步，采用恒溫水浴裝置和玻璃瓶模擬脫硝裝置的內(nèi)部溫度環(huán)境和濕度環(huán)境；
[0014]第三步，打開氧氣瓶輸送氧氣；
[0015]第四步，打開臭氧發(fā)生器電源，對(duì)臭氧發(fā)生器進(jìn)行預(yù)熱30分鐘；
[0016]第五步，使用臭氧發(fā)生器生成臭氧；
[0017]第六步，將臭氧通入玻璃瓶中，腐蝕鈦合金材料；
[0018]第七步，測(cè)試鈦合金材料的腐蝕情況；
[0019]第八步，腐蝕率計(jì)算。
[0020]其中，所述第一步具體為用120目的砂子將鈦合金片擦亮，再用超聲波浴中的乙醇清洗殘留的砂粒，并用丙酮去除油漬后稱量鈦合金試樣的重量，誤差在±0.0002克，將已經(jīng)處理好的鈦合金掛片用無突出的聚四氟乙烯線固定好。
[0021]其中，所述第二步具體為打開恒溫水浴電源對(duì)水浴內(nèi)的玻璃瓶進(jìn)行加熱，使玻璃瓶?jī)?nèi)鈦合金材料所處的溫度環(huán)境接近脫硝裝置內(nèi)部的溫度環(huán)境，溫度波動(dòng)為設(shè)定溫度±1。。。
[0022]其中，所述第三步具體為打開氧氣鋼瓶，氧氣鋼瓶的出口連著氧氣減壓閥，氧氣鋼瓶通過減壓閥減壓后提供臭氧發(fā)生器所需的氧氣流量，一定流量的氧氣依次通過臭氧發(fā)生器和恒溫水浴內(nèi)的玻璃瓶。
[0023]其中，所述第五步具體為調(diào)節(jié)臭氧發(fā)生器電流，使臭氧發(fā)生器產(chǎn)生不同濃度的臭氧，臭氧濃度的控制可以依照臭氧發(fā)生器說明書電流與臭氧濃度的關(guān)系曲線。
[0024]其中，所述第六步具體為，一定濃度的臭氧以一定的流量通入恒溫水浴內(nèi)的玻璃瓶，考察脫硝裝置環(huán)境下臭氧對(duì)鈦合金材料的腐蝕性。
[0025]其中，所述第七步具體為，待一定濃度的臭氧通入玻璃瓶7X24小時(shí)以后，取出玻璃瓶?jī)?nèi)的鈦合金材料，用掃描電鏡觀察臭氧腐蝕后鈦合金材料的表面形貌，對(duì)比鈦合金材料腐蝕前后的表面形貌的微觀變化。
[0026]其中，所述第八步具體為，試驗(yàn)完成后，對(duì)鈦合金試樣進(jìn)行清洗。用毛刷將鈦合金掛片刷洗干凈，對(duì)用機(jī)械方法無法清除的殘留物可用抑制性酸清洗，最后用酒精或丙酮超聲波清洗干燥后，稱量鈦合金試樣的重量，計(jì)算腐蝕率。
[0027]本發(fā)明的有益效果:
[0028]目前暫無臭氧對(duì)鈦合金腐蝕性的測(cè)試方法，因此無法準(zhǔn)確評(píng)估脫硝裝置中臭氧對(duì)鈦合金管道的腐蝕性。本發(fā)明采用的不同臭氧濃度下鈦合金腐蝕性測(cè)試方法可以準(zhǔn)確評(píng)估不同臭氧濃度對(duì)鈦合金的腐蝕性，并采用掃面電鏡表征鈦合金腐蝕前后的微觀形貌，這樣不僅能準(zhǔn)確評(píng)估，還能進(jìn)一步觀察鈦合金表面的微觀結(jié)構(gòu)變化，能準(zhǔn)確反應(yīng)出臭氧對(duì)鈦合金材料的腐蝕特性。
【附圖說明】
[0029]圖1-測(cè)試裝置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]本發(fā)明提供了一種不同臭氧濃度下鈦合金腐蝕性的測(cè)試裝置，其包括:氧氣鋼瓶、臭氧發(fā)生器、恒溫水浴裝置和玻璃瓶；
[0031]所述氧氣鋼瓶與臭氧發(fā)生器相連接，為臭氧發(fā)生器提供氧氣；
[0032]所述臭氧發(fā)生器與恒溫水浴裝置中的玻璃瓶相連接，將臭氧輸送到玻璃瓶中。
[0033]所述氧氣鋼瓶用于提供產(chǎn)生臭氧的原料；所述臭氧發(fā)生器根據(jù)需要用于產(chǎn)生不同濃度的臭氧；所述恒溫水浴裝置用于提供模擬脫硝裝置內(nèi)的環(huán)境溫度；所述玻璃瓶用于模擬脫硝裝置，在其內(nèi)部懸掛不同型號(hào)的鈦合金材料，在玻璃瓶?jī)?nèi)盛有一定量的水，用于提供所需的水蒸氣環(huán)境，模擬脫硝裝置內(nèi)的濕度環(huán)境。
[0034]所述氧氣鋼瓶的出口連著氧氣減壓閥，氧氣鋼瓶通過減壓閥減壓后為臭氧發(fā)生器提供所需要流量的氧氣。
[0035]所述臭氧發(fā)生器的發(fā)生原理是介質(zhì)阻擋放電法，額定臭氧濃度為10?50mg/L，額定功率80W，額定臭氧產(chǎn)量10g/h。
[0036]所述恒溫水浴裝置的溫度控制在0?80°C。
[0037]本發(fā)明還提供了采用上述測(cè)試裝置進(jìn)行不同臭氧濃度下鈦合金腐蝕測(cè)試方法，其包括:
[0038]第一步，鈦合金材料的處理；
[0039]第二步，采用恒溫水浴裝置和玻璃瓶模擬脫硝裝置的內(nèi)部溫度環(huán)境和濕度環(huán)境；
[0040]第三步，打開氧氣瓶輸送氧氣；
[0041]第四步，打開臭氧發(fā)生器電源，對(duì)臭氧發(fā)生器進(jìn)行預(yù)熱30分鐘；
[0042]第五步，使用臭氧發(fā)生器生成臭氧；
[0043]第六步，將臭氧通入玻璃瓶中，腐蝕鈦合金材料；
[0044]第七步，測(cè)試鈦合金材料的腐蝕情況；
[0045]第八步，腐蝕率計(jì)算。
[0046]所述第一步具體為用120目的砂子將鈦合金片擦亮，再用超聲波浴中的乙醇清洗殘留的砂粒，并用丙酮去除油漬后稱量鈦合金試樣的重量，誤差在±0.0002克，將已經(jīng)處理好的鈦合金掛片用無突出的聚四氟乙烯線固定好。
[0047]所述第二步具體為打開恒溫水浴電源對(duì)水浴內(nèi)的玻璃瓶進(jìn)行加熱，使玻璃瓶?jī)?nèi)鈦合金材料所處的溫度環(huán)境接近脫硝裝置內(nèi)部的溫度環(huán)境，溫度波動(dòng)為設(shè)定溫度± 1°C。
[0048]所述第三步具體為打開氧氣鋼瓶，氧氣鋼瓶的出口連著氧氣減壓閥，氧氣鋼瓶通過減壓閥減壓后提供臭氧發(fā)生器所需的氧氣流量，一定流量的氧氣依次通過臭氧發(fā)生器和恒溫水浴內(nèi)的玻璃瓶。
[0049]所述第五步具體為調(diào)節(jié)臭氧發(fā)生器電流，使臭氧發(fā)生器產(chǎn)生不同濃度的臭氧，臭氧濃度的控制可以依照臭氧發(fā)生器說明書電流與臭氧濃