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水泥生产企业烟囱防腐蚀

水泥生产企业烟囱防腐蚀

近年来,水泥生产为降低原燃料费用,大量使用硫含量高的燃料,以及含有硫氯等化合物的低品位原料和工业废料。人们发现,在低温的烟囱最高温度最低的部位出现了严重的腐蚀,不得不在较短的时间内更换。
1 腐蚀原因水泥熟料煅烧过程中,含有硫、氯等化合物的原燃料产生的SO2、SO3、NOx、HCl和CO2等酸性气体和粉尘随高温烟气后逸,加热生料和窑料。此过程中,部分酸性气体中的化合物与氧化物反应,生成物与窑料一起煅烧成熟料。部分酸性化合物随温度降低的烟气,经烟囱排至大气。
在低温下结露,与金属铁接触的过程中,产生露点以下的电化学反应和氧腐蚀。情况如下:

(1)露点以下电化学反应在露点下SO2、SO3、Cl2等气体与水气作用生成酸性气体,生成不同浓度的酸溶液,酸溶液与金属铁作用生成铁化物,而使铁制造的烟囱、烟气管道损坏,主要的反应方程式如下:
Fe+Cl2→FeCl24Fe+2SO2→Fe3O4+FeS2
(2)氧腐蚀(冷凝腐蚀)在<70℃的温度下,金属铁与氧(在H2O存在下)作用,生成四氧化三铁(铁锈),反应方程式为:3Fe+2O2→Fe3O4氧腐蚀(冷凝腐蚀)机理和过程见图1。
2 减缓措施为减缓烟囱腐蚀,美国PENTA工业公司开发了防止烟囱腐蚀的喷涂料,取得了较好的效果。由于各生产厂的原燃料中含硫量不一,生产工况也不一致,此外气候条件不一,烟囱和管道的温度也有变化,单一品种的涂料难于满足各种情况。为此,开发了不同温度、瞬间高温和不同化学
反应的喷涂料,此类产品已在北美应用。
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