第十一章 防腐蚀设计
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第十一章硫磺回收装置学习目的完成本章学习后,你将能够做到:∙叙述硫磺回收工艺并识别什么时候使用∙识别主要硫磺回收装臵类型并区分它们∙识别和讨论威胁硫磺回收装臵的三种主要的腐蚀类型∙概括叙述克劳斯反应炉装臵的流程以及特别容易发生腐蚀的部位∙推荐的防止或减缓克劳斯装臵腐蚀的可能步骤以及确保防腐措施有效性的检查步骤∙叙述冷床吸附装臵的设计并识别容易发生腐蚀的部位∙讨论冷床吸附装臵防腐技术或材料以及检查方法∙讨论尾气处理使用时的结构材料以及容易发生腐蚀的部位∙识别尾气处理中独特的腐蚀减缓步骤和最适合这类装臵的检查技术∙概括讨论焚烧装臵的流程,工作原理和应用中的腐蚀问题∙叙述焚烧装臵中任何特殊的材料选择问题和推荐的现场检查技术引言硫磺回收装臵(SRU)脱除酸气工艺流体里的硫化合物,然后,脱硫后的酸气才可以排放到大气中。
最常用的硫磺回收装臵类型有:∙克劳斯装臵∙冷床吸附(CBA)装臵∙尾气处理装臵∙焚烧装臵特殊的硫磺回收装臵或者多种装臵的组合都取决于酸气进料的组成以及气体排放到大气之前要求脱硫的程度。
本章以下部分将叙述基本硫磺回收装臵内的工艺过程,以及在这些装臵中最常见的三类腐蚀问题。
我们将特别关注腐蚀是如何影响克劳斯硫磺回收装臵、冷床吸附装臵、尾气处理装臵和焚烧炉系统的,并且要探讨各种腐蚀控制技术。
硫磺回收装置炼厂气和油田含硫气体脱硫处理后的气体,再用硫磺回收装臵除去硫化合物(主要是硫化氢)。
这些硫化合物转化成元素硫,并且硫被冷凝成液态除去。
任何残留在流体里的硫化合物将在焚烧炉里被氧化成二氧化硫(SO2),然后再排放到大气中。
进料主要含有硫化氢(H2S),还有数量有限的二氧化碳(CO2)和氰化物(HCN)。
气体进料大多数来自位于各种炼厂装臵的胺再生塔和含硫污水汽提塔,并且认为这些气体进料属于酸气,因为存在液体水时,这些组分就会生成酸。
硫的化学反应硫磺回收装臵里硫的化学反应是非常复杂的,结果在任何工艺条件下或者任何工艺步骤都会存在许多硫组分。
防腐蚀工程设计1108030114高松松摘要:阴极保护根据电流来源不同有外加电流法和牺牲阳极法两种。
前者是利用外加电源,将被保护金属与电源负极相连,通过辅助阳极构成电流回路,使金属发生阴极极化。
后者则是将被保护金属与电位更负的牺牲阳极直接相连,构成电流回路,从而使金属发生阴极极化。
关键词:阴极保护,牺牲阳极,防腐蚀,电化学概述腐蚀是金属和周围环境发生化学或电化学反应而导致的一种破坏性侵蚀,金属发生腐蚀是一种自然的趋势。
腐蚀给金属材料造成的直接和间接损失是巨大的。
腐蚀造成工程设施中物质的跑、冒、滴、漏等也会引起环境污染,影响人类的生态环境。
采取有效措施避免或减缓各类腐蚀具有重大意义。
向金属表面通入足够的阳极电流,使金属发生阳极极化即电位变正并处于钝化状态,金属溶解大为减缓,称为阳极保护。
在腐蚀金属表面通入足够的阴极电流,使金属发生阴极极化,即电位变负以阻止金属溶解,称为阴极保护。
阴极保护根据电流来源不同有外加电流法和牺牲阳极法两种。
前者是利用外加电源,将被保护金属与电源负极相连,通过辅助阳极构成电流回路,使金属发生阴极极化。
后者则是将被保护金属与电位更负的牺牲阳极直接相连,构成电流回路,从而使金属发生阴极极化。
这一次我想要介绍的防腐蚀工程设计是牺牲阳极的阴极保护法,采用牺牲阳极法进行阴极保护时,保护效果好坏与牺牲阳极材料本身的性能有着直接关系。
牺牲阳极材料必须具备以下条件:(1)电位负,极化小。
牺牲阳极的电位一定要比被保护金属的电位更负,以保证被保护金属发生显著的阴极极化。
同时,在工作过程中,牺牲阳极的电位变化要小,不能随着输出电流增加发生较大改变。
(2)单位质量的阳极放出的电量大。
(3)阳极自腐蚀小、电流效率高,阳极溶解时产生的电流大部分用于被保护金属的阴极极化。
(4)溶解均匀性良好。
(5)价格低廉,来源广泛,加工方便。
目前研制成功并被广泛用于钢铁设施阴极保护的牺牲阳极材料有3大类:镁阳极、锌阳极和铝阳极。
防腐蚀设计与工程(课程)教学大纲一、课程信息二、课程内容1、课程教学目标“防腐蚀设计与工程”是应用化学专业的专业任选课。
通过本课程的学习,能较扎实地掌握防腐蚀设计和电化学保护系统设计的原理与方法,掌握电镀车间和涂装车间的设计基础,了解工艺设计、设备选择、原料消耗等的设计原则与计算方法,进一步培养科学思维和利用基础理论知识解决实际问题的能力,培养工程设计和管理能力。
2、教学内容基本要求(1)金属腐蚀与结构设计:要求掌握金属腐蚀形式与设备结构和材料之间的关系,掌握防腐蚀设计的一般原则。
(2)无应力作用的防腐蚀设计:要求掌握防接触腐蚀设计和防缝隙腐蚀设计的设计原则与方法,了解防沉积腐蚀设计和其他类型的防腐蚀设计的设计原则与方法。
(3)有应力作用的防腐蚀设计:要求掌握防应力腐蚀断裂设计和防腐蚀疲劳破坏设计的设计原则与方法,了解防摩擦腐蚀破坏设计和防磨耗腐蚀破坏设计的设计原则与方法。
(4)电化学保护系统设计:要求掌握阴极保护系统设计和阳极保护系统设计的设计原则与方法。
(5)电镀涂装车间设计基础:要求掌握车间设计的设计内容与方法,掌握涂、镀层的分类与选择原则,了解和掌握电镀车间和涂装车间的特点、电镀和涂装工艺过程及生产形式设计。
(6)主要设备的选择及计算:要求掌握固定槽及其主要构件设计和涂装烘道系统的设计,了解电镀自动生产线设计、涂装生产流水线设计和其他主要设备的选型及计算。
(7)电镀涂装车间平面布置:要求了解和掌握电镀和涂装车间平面布置的原则与方法。
(8)原料和动力消耗量计算:要求掌握原料消耗量计算,了解水、电、汽消耗量计算。
3、实践(含实验、上机等)环节要求本课程为课堂教学,不含实践环节。
4、能力培养要求(1)分析能力的培养培养学生能针对具体问题进行分析,结合“金属腐蚀及防护理论”、“电镀与氧化工艺”、“涂料与涂装工艺”等课程所学的专业知识和基础理论知识,解决较为复杂的工程设计问题。
(2)自学能力的培养通过本课程的学习,培养和提高学生对所学知识和规律进行整理、归纳、总结和消化吸收的能力;能围绕教学内容,阅读参考书籍和资料,自我扩充知识的能力。
防腐蚀课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握防腐蚀的基本概念,包括腐蚀的类型、原因及其危害。
2. 学习并认识常用的防腐蚀方法和技术,如涂层保护、阴极保护等。
3. 掌握防腐蚀材料的选择和应用原则,了解不同材料的耐腐蚀性能。
技能目标:1. 能够分析不同环境下的腐蚀原因,提出合理的防腐蚀措施。
2. 能够设计简单的防腐蚀系统,进行基础的防腐蚀工程评估。
3. 通过实验和案例学习,培养观察、分析和解决实际腐蚀问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对化学工程领域的好奇心和探索精神,激发对防腐蚀技术的学习兴趣。
2. 增强学生的环保意识,认识到防腐蚀工作在资源节约和环境保护中的重要性。
3. 培养学生的团队合作精神,通过小组讨论和实验活动,学会共享和交流学术观点。
本课程针对高中年级学生设计,考虑学生的认知能力、好奇心和即将面临的升学或职业选择,课程内容紧密结合课本知识,同时注重实践应用。
课程目标旨在通过理论与实际结合的教学方式,使学生不仅掌握防腐蚀的基础知识,而且能够运用所学解决实际问题,培养其科学探究和工程实践能力。
通过具体的学习成果评估,教师能够及时调整教学方法,确保课程目标的实现。
二、教学内容本课程内容基于以下教学大纲组织:1. 腐蚀现象与类型- 介绍腐蚀的定义、分类及其成因。
- 分析金属腐蚀对材料性能和结构安全的影响。
2. 防腐蚀原理与技术- 讲解防腐蚀的基本原理,如电化学保护和物理屏障保护。
- 介绍常见的防腐蚀技术和方法,包括涂层、阴极保护、缓蚀剂等。
3. 防腐蚀材料- 探讨不同材料的耐腐蚀性能,如不锈钢、钛合金、塑料等。
- 分析材料选择的原则和影响因素。
4. 防腐蚀工程实践- 结合案例学习,分析特定环境下防腐蚀系统的设计与应用。
- 实践操作:进行简单的防腐蚀实验,如涂层制备和性能测试。
5. 防腐蚀与环境保护- 讨论防腐蚀措施在节能减排和环境保护中的作用。
- 探索可持续发展的防腐蚀策略。
教学内容与课本紧密关联,按照以上大纲进行系统性的安排和进度规划。