镀锌设备化学清洗与缓蚀技术

论文摘要

镀锌层广泛用于钢铁材料的腐蚀防护,为了使镀锌设备免受外界酸、碱的腐蚀,为了使企业尽可能减小工业生产带来的巨大经济损失和安全隐患,寻找一种新型高效绿色环保复合缓蚀剂具有重大的现实意义。本文采用X射线荧光光谱分析法和扫描电镜能谱分析法,对某油田热注炉垢样、吉林某电厂凝汽器垢样和宜昌某化工厂反应塔填料垢样进行了化学成分分析和谱图分析。分析结果表明,垢样主要成分为硅酸盐和碳酸盐,含有少量的铁氧化物、硫酸盐、铝酸盐、氯化物和钛酸盐等。通过溶垢实验,发现除去这些垢样的最佳清洗剂为盐酸和土酸。因此,选定盐酸和土酸介质中的新型高效环保复合缓蚀剂研究为主要研究内容。盐酸是清洗碳酸盐垢和金属氧化物垢的优良清洗剂。本文采用失重法,通过正交实验,利用四种组分缓蚀剂之间的协同效应研制出一种新型高效环保的盐酸介质中锌复合缓蚀剂,并对该复合缓蚀剂缓蚀性能进行了评价。研究结果表明,该复合缓蚀剂在盐酸浓度不大于15%、温度不高于50℃时,对锌具有优良的缓蚀作用。电化学研究确定该复合缓蚀剂是一种阴极型缓蚀剂,缓蚀效率高达99.66%。扫描电镜分析结果表明,在该复合缓蚀剂存在的盐酸体系中,锌不发生非均匀腐蚀。土酸是盐酸与氢氟酸的混合酸,兼具盐酸和氢氟酸的特性。土酸依赖盐酸的强酸性和氢氟酸络合性的联合优势,是清洗金属氧化物垢和硅酸盐垢的优良缓蚀剂。既能提高清洗效果,又可缩短清洗工期。本文通过正交实验,利用四种组分缓蚀剂之间的协同作用研制出一种新型高效环保的土酸介质中锌复合缓蚀剂,并对该复合缓蚀剂缓蚀性能进行了评价。研究结果表明,该复合缓蚀剂在土酸浓度不大于18%时,对锌具有优良的缓蚀作用。电化学研究确定该复合缓蚀剂是一种阴极型缓蚀剂,缓蚀效率高达99.58%。金相显微镜分析结果表明,在该复合缓蚀剂存在的土酸体系中,锌不发生非均匀腐蚀。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 镀锌设备的重要性
• 1.2 镀锌设备的耐蚀性
• 1.3 积垢清洗方法
• 1.4 化学清洗剂
• 1.4.1 化学清洗剂的分类
• 1.4.2 化学清洗剂的选择
• 1.5 缓蚀剂
• 1.5.1 缓蚀剂的定义及分类
• 1.5.2 缓蚀剂的作用机理
• 1.5.3 缓蚀作用的研究方法
• 1.5.4 缓蚀剂的协同作用机理
• 1.5.5 环境友好型缓蚀剂
• 1.6 本文选题意义、研究内容和创新性
• 1.6.1 选题意义
• 1.6.2 研究内容及创新性
• 第二章 垢样分析与清洗剂的选择
• 2.1 设备污垢的成因及危害
• 2.1.1 热注炉垢
• 2.1.2 锅炉污垢
• 2.2 采样
• 2.3 垢样分析
• 2.4 清洗剂的选择
• 第三章 盐酸复合清洗缓蚀剂的研制
• 3.1 盐酸复合缓蚀剂的研制
• 3.1.1 实验仪器和药品
• 3.1.2 实验方法
• 3.1.3 结果与讨论
• 3.2 盐酸复合缓蚀剂的缓蚀性能研究
• 3.2.1 实验仪器和方法
• 3.2.2 实验结果与讨论
• 3.3 盐酸复合缓蚀剂的抗干扰性能研究
• 3.3.1 温度对盐酸复合缓蚀剂缓蚀性能的影响
• 3.3.2 盐酸浓度对盐酸复合缓蚀剂缓蚀性能的影响
• 3.3.3 反应时间对盐酸复合缓蚀剂缓蚀性能的影响
• 3.4 盐酸复合缓蚀剂的电化学研究
• 3.4.1 实验试剂及仪器
• 3.4.2 实验方法
• 3.4.3 结果与讨论
• 3.5 扫描电镜分析
• 第四章 土酸复合清洗缓蚀剂的研制
• 4.1 土酸复合缓蚀剂的研制
• 4.1.1 实验仪器和药品
• 4.1.2 实验方法
• 4.1.3 结果与讨论
• 4.2 土酸复合缓蚀剂的缓蚀性能研究
• 4.2.1 实验仪器和方法
• 4.2.2 实验结果与讨论
• 4.3 土酸复合缓蚀剂的抗干扰性能研究
• 4.3.1 温度对土酸复合缓蚀剂缓蚀性能的影响
• 4.3.2 土酸浓度对土酸复合缓蚀剂缓蚀性能的影响
• 4.3.3 反应时间对土酸复合缓蚀剂缓蚀性能的影响
• 4.4 土酸复合缓蚀剂的电化学研究
• 4.4.1 实验试剂及仪器
• 4.4.2 实验方法
• 4.4.3 结果与讨论
• 4.5 金相显微镜分析
• 第五章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢