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我国黑液气化技术起步比较晚,前人在借鉴了Texaco水煤浆气化的工艺的基础上,自行设计和制造了黑液喷射气化炉并以此为试验设备,采用常压氧气气化工艺,进行了甘蔗渣黑液气化试验,已找出了其工作的最佳工艺。但是,对于气化炉炉膛的腐蚀、内衬龟裂问题及碱溶解室内衬材料的腐蚀问题研究有待加深。黑夜气化炉碱溶解室中,物料的温度高,湍动强且处于流动状态,温度呈现从中间到边缘梯度降低的变化,且碱溶解室中与熔融物接触的地方存在过热的情况。黑液气化灰分含有碳酸钠、硫化钠等碱性物质,它们进入溶解室后,与来自碱吸收塔的循环吸收液混合,得到含有碳酸钠、硫化钠和氢氧化钠的碱性水溶液。该水溶液的温度与其饱和蒸汽的温度相等,为125-225℃。因而,本课题模拟该环境条件,进行201、304、316L不锈钢的腐蚀性能研究。研究内容包括以下3部分:1.腐蚀实验模拟反应器的设计以304不锈钢为材料,自行设计了腐蚀反应罐,并委托具有相关资质单位加工。设计和制造自控加热系统。2.腐蚀试验研究分别以Na2CO3, Na2S及其混合水溶液为腐蚀介质,对201、304、316L不锈钢进行腐蚀试验。腐蚀材料在腐蚀温度为125-225℃的范围,腐蚀介质中腐蚀168h,利用重量法和深度法判断腐蚀等级。通过试验得出,3种材料的腐蚀量均可以作为黑液气化炉碱溶解室的内衬材料,通过扫描电镜表面观察得出201和304不锈钢,发生了全面腐蚀,而316L不锈钢发生了局部腐蚀(点腐蚀)。三者的腐蚀等级分别均为可用等级到耐蚀等级,均可作为溶解室的内衬材料。3.腐蚀产物分析采用XRD、SEM及EDS对腐蚀产物进行分析。得到的结果是:(1)201不锈钢在温度较低的情况下主要产物是Fe9S11、FeO、和Fe3O4。在高温条件下主要产物是Fe9S11、FeO。(2)304不锈钢在同样介质中,腐蚀产物不随腐蚀温度的改变而改变,腐蚀产物均为FeO和Fe9Sl1。(3)316L不锈钢的腐蚀产物是Fe9S11、FeO、Fe2O3和Fe3O4。腐蚀产物在相同的介质中不随温度的变化而变化。