德尔塔病毒来袭,特种防腐涂料提高脱硫脱硝设备防腐成功率
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焦炉烟气净化处理工艺并没有统一的标准,各个企业可能会根据实际情况采取不同的组合方式,但是基本上都包含脱硫、脱硝、除尘、余热锅炉等工艺单元。山西焦化采用的是GGH+脱硝+余锅+脱硫+除尘工艺路线。志盛威华公司研发生产的特种防腐涂料在这些烟气处理设备上都有成功的应用案例。
目前,脱硝工艺有很多,技术相对成熟、应用较多的主要有活性炭/焦炭吸附法、SNCR/SCR、联合脱硫脱硝技术等。相对于火电厂的烟气温度,焦炉烟气温度较低,对于燃烧焦炉煤气的焦炉,烟气温度约250-280℃,对于燃烧高炉煤气的焦炉,烟气温度更低,只有180-200℃,所以很多焦化厂采用的都是中温型SCR脱硝技术,脱硝温度约230-290℃,SCR脱硝催化剂通常采用V2O5、TiO2、WO3等。
6NO2+8NH3→7N2+12H2O
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
6NO+4NH3→5N2+6H2
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
在焦炉烟气中,除了含有大量的NOx以外,通常都含有一定的H2S、SO2、HCl、HF等腐蚀介质,因此脱硝设备存在硫腐蚀、氢腐蚀、酸腐蚀、氯腐蚀、氧化腐蚀、磨损腐蚀等各种腐蚀现象,严重影响设备的安全运行。
以H2S为例:
阳极反应:Fe-2e→Fe2+
阴极反应:2H++2e→Had(钢中扩散)+Hab→H2↑
阳极产物:Fe2++S2-→FeS↓
阳极反应生成的腐蚀产物FeS通常是一种有缺陷的结构,与钢铁表面黏结力差,易脱落,易氧化,而且电极电位较高,作为阴极与钢铁基体构成活性微电池,加速基体的腐蚀进程。
阴极反应生成的氢原子吸附在钢铁基材表面,因其活性高、渗透力强,会沿着晶体缺陷部位进行渗透,然后再重新生成氢分子。生成的H2压力很高,促使钢材脆化、鼓包(HB),局部塑性变形,萌生裂纹,最后导致开裂(HIC)。
在脱硝烟气中总会存在NH3,与烟气中的SO3反应生成具有强腐蚀性的硫酸氢铵。NH4HSO4的熔点仅150℃,在脱硝反应器中以熔融状态吸附在内壁表面形成垢下腐蚀。同时,NH4HSO4又有很强的吸潮性,水解后形成强酸性溶液,形成酸腐蚀。
所以,脱硝反应器中存在多种腐蚀机理,同时由于脱硝反应温度相对较高,相对常温型设备防腐更加困难,需要耐温性能、防腐性能俱佳的特种防腐涂料才能适用。通过实际应用经验表明,ZS-1041烟气防腐涂料完全可以作为脱硝反应器内壁防腐材料使用。
ZS-1041烟气防腐涂料采用IPN网络互穿成膜技术,改性杂化硅树脂耐温高达750℃,填料选用了纳米硅微粉、碳化硅、氮化硼、细晶氧化铝、石墨、超细氧化锌、氧化钛、陶瓷微珠、微粉氧化锆等。通过调节涂料中各组分的相互作用和协同效应,使涂层具有表面能低、耐腐蚀性强、硬度高、与基体结合力大等综合优异性能。