PTA滚筒式干燥机腐蚀状态研究

论文摘要

PTA又称精对苯二甲酸（Pure Terephthalic Acid）,是化纤的上游产品和生产涤纶的主要原料,其制造过程中重要的一环是干燥机把含有醋酸钴,醋酸锰,溴离子的TA滤饼直接加热,烘干成粉末状态,这就要求干燥机在含腐蚀性强的Br-离子溶液的工况下工作,炼厂多采用奥氏体不锈钢316L作为PTA干燥机常用钢,经常因为腐蚀问题造成检修停工停产,因此研究这类钢在含有Br-离子环境中的腐蚀机理以便对设备的加工、维修、延寿提供合理的依据,制定可行的方案具有积极意义。本文通过浸泡实验,电化学动电位扫描法,交流阻抗实验对三种奥氏体不锈钢一304L、316L、317L进行了测试和分析。实验结果表明：通过浸泡实验,三种材的平均腐蚀速率与温度成正比,与Br离子浓度成正比,在同样的环境中平均腐蚀速率304L>316L>317L。在电化学动电位扫描法中,304L的稳定钝化区间很小而且不稳定,316L优于304L,而317L有明显的一段稳定钝化区,三者的点腐蚀电位317L>316L>304L,在交流阻抗实验中,相对于开路电位,三者的Rt大小比较为317L>316L>304L,这也验证了浸泡实验中测得的三者平均腐蚀速率的大小。在同样的条件下人为极化后,317L表面形成稳定的钝化膜表现为很高的膜阻抗Rf达到0.5×106Q.cm2。而304L、316L则出现了点腐蚀阻抗很小,远小于开路电位时的阻抗。因此对于PTA干燥机来说,温度从进口到出口递增,Br-离子浓度递减,在两端发生平均腐蚀的地方多采用316L甚至可以用304L,在中间,中间偏上,中间偏下,点腐蚀频繁发生的地方建议用抵抗点腐蚀能力较强了317L代替316L,然后再采用保护措施。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 PTA滚筒式干燥机的状况
• 1.3 溴离子-醋酸体系研究现状
• 1.4 奥氏体不锈钢简介
• 1.4.1 304L不锈钢
• 1.4.2 316L不锈钢
• 1.4.3 317L不锈钢
• 1.5 本论文选题的目的和意义
• 1.5.1 本文研究的目的
• 1.5.2 本文研究的内容
• 1.5.3 课题来源
• 第二章 金属的电化学腐蚀原理
• 2.1 金属腐蚀的定义
• 2.2 金属电化学腐蚀的热力学条件
• 2.3 金属与溶液的界面特征-双电层
• 2.4 点蚀
• 2.4.1 点腐蚀的定义
• 2.4.2 点腐蚀的形貌与特征
• 2.4.3 点腐蚀机理
• 2.4.4 影响点蚀的因素
• 2.4.5 点蚀的防止
• 2.6 不锈钢的钝性
• 2.6.1 钝性
• 2.6.2 钝化的电化学含义
• 2.6.3 金属钝性的应用
• 第三章 腐蚀测试方法
• 3.1 浸泡实验
• 3.1.1 全浸实验
• 3.1.2 重量法
• 3.1.3 增重法
• 3.1.4 失重法
• 3.1.5 腐蚀速率的表示法
• 3.1.6 腐蚀产物的清除方
• 3.2 极化曲线测量
• 3.2.1 电极电位测量原理
• 3.2.2 极化曲线测量原理与方法
• 3.2.3 测量技术
• 3.3 电化学交流阻抗谱技术介绍
• 3.3.1 导纳和阻抗
• 3.3.2 交流阻抗中的三个条件
• 3.3.3 交流阻抗中的原件表示方法
• 3.3.4 等效电路的优缺点
• 第四章 实验内容与测试方法
• 4.1 化学药品和仪器
• 4.2 电化学实验件的制备
• 4.3 溶液的配置
• 4.4 浸泡实验
• 4.5 动电位扫描极化曲线
• 4.6 交流阻抗实验
• 第五章 304L、316L、317L在醋酸Br离子腐蚀体系中失效机理研究
• 5.1 浸泡实验
• 5.1.1 实验内容
• 5.1.2 实验结果与讨论
• 5.2 动电位扫描
• 5.2.1 实验内容
• 5.2.2 结果与讨论
• 5.3 Mo元素含量对304L、316L、317L的自腐蚀电位和点蚀电位的影响
• 5.3.1 Mo元素对于304L、316L、317L的自腐蚀电位的影响
• 5.3.2 Mo元素对于304L、316L、317L的点蚀电位的影响
• 5.4 交流阻抗实验
• 5.4.1 实验内容
• 5.4.2 结果与讨论
• 5.5 弱极化区三种材料的交流阻抗参数比较
• 5.5.1 三种材料的阻抗数据对比
• 5.5.2 Mo元素含量对三者阻抗值的影响柱状图
• 5.6 人为极化后交流阻抗实验
• 5.7 人为极化后三种材料的交流阻抗参数比较
• 5.7.1 人为极化后三种材料的阻抗参数分析
• F大小的影响'>5.7.2 Mo元素含量对人为极化后三种材料R_F大小的影响
• 5.8 本章小结
• 第六章 电化学保护研究
• 6.1 阴极保护
• 6.2 阳极保护
• 6.2.1 阳极保护的主要参数
• 6.2.2 三种材料的阳极保护分析
• 第七章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文
• 详细摘要