醇基燃料燃烧利用过程的腐蚀特性研究
发布时间：2021-09-03 06:22
醇基燃料在多元化能源需求不断扩大的背景下得到快速发展,本文研究的醇基燃料主要由甲醇与柴油按一定的比例调和而成的锅炉燃烧器用液体燃料,按照甲醇的体积分数分为MF100、MF75、MF50三类燃料。该类燃料制备简单,对环境和谐,可缓解一定的化石燃料危机,因此在工业锅炉、窑炉等小型设备上逐渐得到推广与应用。该类燃料燃烧利用过程涉及的腐蚀主要包括燃料储存过程中常规腐蚀、烟气低温腐蚀以及燃料燃烧烟气凝结酸液的腐蚀。通过对三类醇基燃料储存过程常规腐蚀实验研究,研究表明,醇基燃料指标均较良好,且铜片腐蚀均处于1b级别;随着醇基燃料中柴油比例增加,五种金属表现出一定钝化行为;在MF100燃料与MF75燃料中不锈钢耐蚀性较强,碳钢较弱;在MF50燃料中黄铜表现较差耐蚀性;金属的腐蚀速率随着燃料中柴油比例增大表现为降低;常规标准储存条件下,氯丁橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶的宏观参数随醇基燃料中柴油含量增加而增加,适用含高比例甲醇的醇基燃料;氟橡胶的宏观参数随醇基燃料中柴油比例减小而增大,适用含低比例甲醇的醇基燃料。通过对醇基燃料燃烧烟气中酸性气体及酸露点进行研究,研究表明,在氧含量3.5%标准工况,烟气中水分随...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１电化学整体实验装置图??
山东大学硕士学位论文???静态浸泡腐蚀实验部分装置图如图２－３所示。??ｒ?Ｍ???Ｗ????（ａ）恒温水浴锅?（ｂ）精密电子天平??图２－３静态浸泡腐蚀实验装置图??本实验将参照国家标准对于实验的要求进行设计，其参照的相关标准如下：??Ａ．判断燃料的品质??本实验采用的醇基燃料主要由甲醇与柴油及少量的助溶剂混合调配而成，燃??料中的硫化物在空气中氧气作用下转化为微量的硫元素，对金属材质的表面具有??较强的腐蚀性。铜片腐蚀作为判断燃料质量品质的重要测量指标，本实验参照??ＧＢＡＴ５０９６－２０１７《石油产品铜片腐蚀试验法》中的相关实验方法依次对ＭＦ１００燃??料、ＭＦ７５燃料、ＭＦ５０燃料进行实验［％，通过铜片腐蚀的级别判断燃料油品的??品质，并参照ＧＢＡＴ?１８８５６．７－２００８《水煤浆试验方法》第七部分的ｐＨ值测定方法??对三种燃料的ｐＨ进行检测实验［７５］。??实验方案：将３０ｍｌ的燃料试样装入干净且干燥的试管内。在完成铜片的抛??光后１ｍｍ之内，将铜片沿试管壁滑入浸在５０°Ｃ±１°Ｃ的热水浴中的试管底部并浸??入燃料试样中，采用带出气孔的木塞封住试管口。实验过程避免强光照射，保持??３ｈ±５ｍｍ后，快速取出铜片试样，用清洗溶剂除去铜片试样表面残存的燃料试样。??清洗千净后即刻对铜片试样采用滤纸吸千或空气吹千方法进行干燥，并与腐蚀标??准色板进行对比来确定铜片试样表面颜色变化以及腐蚀程度。燃料燃烧烟气凝结??酸液对其他金属的静态浸泡实验步骤同上，并选取多阶段浸泡时间测量浸泡前后??质量变化。??Ｂ．橡胶溶胀实验??１２??
山东大学硕士学位论文??由上表３－２腐蚀级别得出：三种燃料对于铜片的腐蚀均处于１级，颜色为淡橙??色，属于国标一级，说明燃料在腐蚀方面的质量较为良好，可以达到我国燃料使??用的腐蚀要求。??３．２燃料对金属的腐蚀特性研究??３．２．１燃料对金厲腐蚀特性对比分析??ＯＣＰ图表示在电流密度为０的条件下，测得电位Ｅ随时间的变化图。图３－??１为五种金属在ＭＦ１００燃料中的ＯＣＰ图，可看出：五种金属的开路电位均位于??０Ｖ以下，从上至下依次为３１６不锈钢、３０４不锈钢、Ｑ２４５钢、黄铜、考登钢。??３１６不锈钢与３０４不锈钢两者的开路电位比较接近且位于五种金属的前端，约为??－０．０８８Ｖ、－０．１０５Ｖ；考登钢开路电位约为－０．３８４Ｖ，开路电位最低；３１６不锈钢的??开路电位最高，约为－０．０８８Ｖ；黄铜的开路电位约为－０．２７７Ｖ。表明在ＭＦ１００燃料??中考登钢发生腐蚀的可能性较大，容易离子化，黄铜次之，不锈钢发生腐蚀的倾??向性相对于其他金属较小且不易发生离子化。??－０．０５?－??－０．?Ｉ?０?■?？?９?？?费?？？參？？？？？?？鲁秦？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??图３－１金属在ＭＦ１００燃料中的ＯＣＰ图??对五种金属试样在ＭＦ１００燃料中进行电化学腐蚀动电位极化测量实验，得??到的ＭＦ１
【参考文献】：
期刊论文
[1]甲醇能源的发展与应用现状[J]. 白秀娟,刘春梅,兰维娟,范晨阳,吴凤英. 能源与节能. 2020(01)
[2]M50甲醇汽油的橡胶溶胀性[J]. 杨礼河,张建国,孙玉德,陈绪望. 石油化工. 2020(01)
[3]我国甲醇及其下游产品市场分析与展望[J]. 朱琼芳. 煤化工. 2019(06)
[4]醇基燃料应用分析及发展对策[J]. 许巧云,杨世东,孔永平,李法香,张环平,马倩倩. 化学工程与装备. 2019(09)
[5]含氧燃料对柴油机供油系统的腐蚀性研究[J]. 杨春雨,马玉亭,徐程,靳保龙,李瑞娜. 现代车用动力. 2019(02)
[6]醇基燃料的应用现状和发展建议[J]. 潘季荣,高华伟,解东来,罗浩. 煤气与热力. 2019(06)
[7]金属材料在通用机械常见腐蚀介质中的选材研究[J]. 潘国强,张冯烨. 通用机械. 2019(Z1)
[8]应力条件下Corten钢和ND钢的低温腐蚀行为研究[J]. 肖中,宁致远,李娜,周屈兰,袁臻业,宋波,李冬生. 节能. 2018(12)
[9]我国能源资源现状与发展趋势[J]. 方圆,张万益,曹佳文,朱龙伟. 矿产保护与利用. 2018(04)
[10]烟气酸露点估算方法[J]. 李加护,任忠强,方立军,杨雪. 热力发电. 2018(03)
博士论文
[1]燃煤锅炉烟气含酸灰粒沉积特性与工程酸露点研究[D]. 李飞.山东大学 2014
硕士论文
[1]中比例甲醇汽油制备及性能研究[D]. 李金朋.北京化工大学 2015
[2]稀硝酸输送管道材料的腐蚀机理研究[D]. 徐一慧.北京化工大学 2015
[3]100MWe再热生物质循环流化床锅炉开发[D]. 向柏祥.清华大学 2014
[4]火电厂脱硫烟气再热后腐蚀性的研究[D]. 石丽娜.华北电力大学（河北） 2006
本文编号：3380585
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１电化学整体实验装置图??
山东大学硕士学位论文???静态浸泡腐蚀实验部分装置图如图２－３所示。??ｒ?Ｍ???Ｗ????（ａ）恒温水浴锅?（ｂ）精密电子天平??图２－３静态浸泡腐蚀实验装置图??本实验将参照国家标准对于实验的要求进行设计，其参照的相关标准如下：??Ａ．判断燃料的品质??本实验采用的醇基燃料主要由甲醇与柴油及少量的助溶剂混合调配而成，燃??料中的硫化物在空气中氧气作用下转化为微量的硫元素，对金属材质的表面具有??较强的腐蚀性。铜片腐蚀作为判断燃料质量品质的重要测量指标，本实验参照??ＧＢＡＴ５０９６－２０１７《石油产品铜片腐蚀试验法》中的相关实验方法依次对ＭＦ１００燃??料、ＭＦ７５燃料、ＭＦ５０燃料进行实验［％，通过铜片腐蚀的级别判断燃料油品的??品质，并参照ＧＢＡＴ?１８８５６．７－２００８《水煤浆试验方法》第七部分的ｐＨ值测定方法??对三种燃料的ｐＨ进行检测实验［７５］。??实验方案：将３０ｍｌ的燃料试样装入干净且干燥的试管内。在完成铜片的抛??光后１ｍｍ之内，将铜片沿试管壁滑入浸在５０°Ｃ±１°Ｃ的热水浴中的试管底部并浸??入燃料试样中，采用带出气孔的木塞封住试管口。实验过程避免强光照射，保持??３ｈ±５ｍｍ后，快速取出铜片试样，用清洗溶剂除去铜片试样表面残存的燃料试样。??清洗千净后即刻对铜片试样采用滤纸吸千或空气吹千方法进行干燥，并与腐蚀标??准色板进行对比来确定铜片试样表面颜色变化以及腐蚀程度。燃料燃烧烟气凝结??酸液对其他金属的静态浸泡实验步骤同上，并选取多阶段浸泡时间测量浸泡前后??质量变化。??Ｂ．橡胶溶胀实验??１２??
山东大学硕士学位论文??由上表３－２腐蚀级别得出：三种燃料对于铜片的腐蚀均处于１级，颜色为淡橙??色，属于国标一级，说明燃料在腐蚀方面的质量较为良好，可以达到我国燃料使??用的腐蚀要求。??３．２燃料对金属的腐蚀特性研究??３．２．１燃料对金厲腐蚀特性对比分析??ＯＣＰ图表示在电流密度为０的条件下，测得电位Ｅ随时间的变化图。图３－??１为五种金属在ＭＦ１００燃料中的ＯＣＰ图，可看出：五种金属的开路电位均位于??０Ｖ以下，从上至下依次为３１６不锈钢、３０４不锈钢、Ｑ２４５钢、黄铜、考登钢。??３１６不锈钢与３０４不锈钢两者的开路电位比较接近且位于五种金属的前端，约为??－０．０８８Ｖ、－０．１０５Ｖ；考登钢开路电位约为－０．３８４Ｖ，开路电位最低；３１６不锈钢的??开路电位最高，约为－０．０８８Ｖ；黄铜的开路电位约为－０．２７７Ｖ。表明在ＭＦ１００燃料??中考登钢发生腐蚀的可能性较大，容易离子化，黄铜次之，不锈钢发生腐蚀的倾??向性相对于其他金属较小且不易发生离子化。??－０．０５?－??－０．?Ｉ?０?■?？?９?？?费?？？參？？？？？?？鲁秦？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??图３－１金属在ＭＦ１００燃料中的ＯＣＰ图??对五种金属试样在ＭＦ１００燃料中进行电化学腐蚀动电位极化测量实验，得??到的ＭＦ１
【参考文献】：
期刊论文
[1]甲醇能源的发展与应用现状[J]. 白秀娟,刘春梅,兰维娟,范晨阳,吴凤英. 能源与节能. 2020(01)
[2]M50甲醇汽油的橡胶溶胀性[J]. 杨礼河,张建国,孙玉德,陈绪望. 石油化工. 2020(01)
[3]我国甲醇及其下游产品市场分析与展望[J]. 朱琼芳. 煤化工. 2019(06)
[4]醇基燃料应用分析及发展对策[J]. 许巧云,杨世东,孔永平,李法香,张环平,马倩倩. 化学工程与装备. 2019(09)
[5]含氧燃料对柴油机供油系统的腐蚀性研究[J]. 杨春雨,马玉亭,徐程,靳保龙,李瑞娜. 现代车用动力. 2019(02)
[6]醇基燃料的应用现状和发展建议[J]. 潘季荣,高华伟,解东来,罗浩. 煤气与热力. 2019(06)
[7]金属材料在通用机械常见腐蚀介质中的选材研究[J]. 潘国强,张冯烨. 通用机械. 2019(Z1)
[8]应力条件下Corten钢和ND钢的低温腐蚀行为研究[J]. 肖中,宁致远,李娜,周屈兰,袁臻业,宋波,李冬生. 节能. 2018(12)
[9]我国能源资源现状与发展趋势[J]. 方圆,张万益,曹佳文,朱龙伟. 矿产保护与利用. 2018(04)
[10]烟气酸露点估算方法[J]. 李加护,任忠强,方立军,杨雪. 热力发电. 2018(03)
博士论文
[1]燃煤锅炉烟气含酸灰粒沉积特性与工程酸露点研究[D]. 李飞.山东大学 2014
硕士论文
[1]中比例甲醇汽油制备及性能研究[D]. 李金朋.北京化工大学 2015
[2]稀硝酸输送管道材料的腐蚀机理研究[D]. 徐一慧.北京化工大学 2015
[3]100MWe再热生物质循环流化床锅炉开发[D]. 向柏祥.清华大学 2014
[4]火电厂脱硫烟气再热后腐蚀性的研究[D]. 石丽娜.华北电力大学（河北） 2006
本文编号：3380585
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