[发明专利]黄磷尾气中磷对锅炉材料的低温露点腐蚀试验方法及装置

权利要求书

1.一种黄磷尾气磷硫多组分高温腐蚀模拟试验方法，其特征在于包括：

(1)通过实验室模拟黄磷尾气的露点温度热力学计算，得到不同含量的磷组分结露成磷酸时的露点温度以及结露酸的浓度；配制该种浓度的结露酸即磷酸，取若干种类锅炉材料制成标准试件浸泡于不同的腐蚀介质磷酸的浓度梯度及温度梯度的环境中；

(2)试验过程中定期记录腐蚀试样的质量变化，观察表面形貌，定期取样保存；

(3)借助金相分析，XRD，SEM及EDS等分析手段，分析试样的金相结构，腐蚀产物表面形貌结构及腐蚀产物成分，对试验前后的试样做机械性能测试；

(4)以此研究含磷腐蚀介质对锅炉材料的低温露点腐蚀热力学和动力学规律，为黄磷尾气作燃气锅炉燃料的研究提供精确可靠的实验室数据和理论。

2.按照权利要求1所述黄磷尾气磷硫多组分高温腐蚀模拟试验方法，其特征在于所述试验方法的具体步骤如下：

(1)试验前将待试验锅炉用钢原材料参照国家标准加工成标准试样，每种材料6组，每组3个平行试样；对表面进行抛光除锈处理，放入烘箱干燥，将试样称重、编号，将以上锅炉板材原料按照国家标准加工机械性能试样，每种材料6组，每组3个平行试样，配制对应各种露点温度的不同浓度的磷酸，每次选取适量装入待加热的实验五口烧瓶中；

(2)接通试验装置电源，设定所需计算的露点温度，同时冷凝管中开始输入冷却水，避免试剂浓度变化，达到设定试验温度后将试样放入烧瓶，试验周期为8h，定期称重时间为0h、1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h，到达称重时间，迅速从烧瓶中取出试样，吹风机干燥并冷却至室温，在精度为1/10000的电子天平上称重；

(3)称重完毕后，继续试验，直至下个称重时间点，重复以上步骤，8h后，关闭装置电源，取出最后一批试样；

(4)取空白样和其中3个均匀腐蚀相隔的试样，作金相分析、XRD、SEM及EDS分析；机械性能试样作弯曲试验、冲击试验、拉伸试验。

3.一种黄磷尾气磷硫多组分高温腐蚀模拟试验装置，其特征在于包括：加热控温系统、冷凝回流系统、尾气处理系统三部分组，所述的加热控温系统(I)包括：数显控温电加热套(6)，其感温探头(8)外包覆聚四氟乙烯防腐套；所述的冷凝回流系统(II)包括：冷凝管(3)，五口烧瓶(4)，冷凝管通过胶塞与五口烧瓶连接，冷却水从冷凝管(3)的下端入水口通入，从上端的出水口排出，感温探头(8)从烧瓶(4)的另一口插入试剂中，感温探头(8)通过胶塞与烧瓶连接，五口烧瓶的其余三口分别用于盛放三个平行试样(5)，试样(5)用聚四氟乙烯样线悬挂并完全浸没于试剂(7)中，聚四氟乙烯线通过胶塞与烧瓶连接。

4.按照权利要求3所述黄磷尾气磷组分低温露点腐蚀模拟试验系统，其特征在于：所述的数显控温电加热套是500ml数显控温电加热套，控温范围：室温～400℃。

5.按照权利要求3所述黄磷尾气磷组分低温露点腐蚀模拟试验系统，其特征在于：所述的冷凝管为普口500mm的蛇形冷凝回流管；所述的烧瓶为自制5口500ml的烧瓶。

6.按照权利要求3所述黄磷尾气磷硫多组分低温腐蚀模拟试验系统，其特征在于：所述的尾气处理系统是：从蛇形冷凝器(3)出气端排出的试验尾气进入连续的3个碱液吸收瓶(11)，使通入的尾气全部被吸收；前两个碱液吸收瓶内盛浓度5％的NaOH碱液，最后一个碱液吸收瓶内盛浓度10％的NaOH碱液，尾气在碱液吸收瓶内处于非饱和状态。