做VOCs治理必須掌握技術(shù)

做VOCs治理工程，在了解廢氣工況后需要特別注意廢氣中的腐蝕性成分，特別是酸及鹵代烴物質(zhì)。酸性物質(zhì)如鹽酸，就特別要注意VOCs治理設(shè)備的材質(zhì)選擇，當(dāng)采用燃燒法治理VOCs時(shí)，要注意廢氣中的鹵代烴物質(zhì)，這不僅可能使催化劑中毒，同時(shí)焚燒后產(chǎn)生的酸性物質(zhì)也會(huì)腐蝕碳鋼及304材質(zhì)等設(shè)備。今日我們來(lái)了解下，VOCs治理領(lǐng)域最為常見(jiàn)的腐蝕因子，Cl離子，它可能是廢氣中的酸性物質(zhì)鹽酸帶來(lái)，也可能會(huì)因?yàn)榉贌膹U氣中含有二氯甲烷等物質(zhì)經(jīng)焚燒后釋放出來(lái)，這些都是VOCs治理領(lǐng)域很常見(jiàn)的問(wèn)題。

1、普及下常規(guī)不銹鋼用于哪些氯離子環(huán)境

（1）T304不銹鋼使用環(huán)境：氯離子含量為0-200mg/L

（2）T316不銹鋼使用環(huán)境：氯離子含量為＜1000mg/L

（3）T317不銹鋼使用環(huán)境：氯離子含量為＜5000mg/L

液壓試驗(yàn)應(yīng)符合下列規(guī)定：液壓試驗(yàn)應(yīng)使用潔凈水。當(dāng)對(duì)不銹鋼、鎳及鎳合金管道，或?qū)B有不銹鋼、鎳及鎳合金管道或設(shè)備的管道進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，水中氯離子含量不得超過(guò)25mg/L（25ppm）。

2、不銹鋼、超級(jí)不銹鋼和鈦材所用氯離子環(huán)境

下圖為不銹鋼、超級(jí)不銹鋼和鈦材所用氯離子環(huán)境。

紅色為低ppm和低溫環(huán)境，選用常規(guī)不銹鋼304，綠色高溫和高ppm環(huán)境，先用純鈦TA1。

從圖表可以看出，耐氯離子腐蝕有個(gè)簡(jiǎn)易的排列：

304<316L<904L<254SMO<純鈦

3、雙相鋼耐氯離子腐蝕怎么樣？

有同學(xué)會(huì)問(wèn)，雙相鋼耐氯離子腐蝕怎樣？性能如何？

下圖為PRE耐腐蝕當(dāng)量值，耐點(diǎn)腐蝕指數(shù) PRE（Pitting Resistance Equivalent）數(shù)值反映的是材料的耐氯離子點(diǎn)腐蝕傾向。

從下圖可以看出，雙相鋼2101、2304、2205、2507四個(gè)牌號(hào)耐腐蝕傾向均大于普通316L，有些材料和超級(jí)不銹鋼相當(dāng)。

如2507耐點(diǎn)腐蝕就媲美254SMO，2205與904L的耐氯離子點(diǎn)腐蝕腐蝕性能相當(dāng)。

代入上面第2部分，很清楚可以看到他們排在什么位置。

上面G150腐蝕試驗(yàn)是奧托昆普發(fā)明的電化學(xué)臨界點(diǎn)蝕溫度的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，臨界點(diǎn)腐蝕溫度如上：可以看出，G150結(jié)果與PRE數(shù)值結(jié)果類(lèi)同。

4、超級(jí)不銹鋼254SMO與316L耐氯離子腐蝕

上面黑白圖和藍(lán)色圖一樣，是來(lái)自?shī)W托昆普不同年份和版本的圖示，可以看出：

316L耐氯離子點(diǎn)腐蝕性能遠(yuǎn)低于254SMO，耐縫隙腐蝕結(jié)果同樣。

如60度溫度時(shí)候，316L僅耐200ppm不到，904L耐8500ppm，254SMO耐15000ppm氯離子。

數(shù)值大家可以按圖索驥。

5、FGD脫硫氯離子+氟離子腐蝕選材（55~70度）

以上兩圖年代不同，結(jié)果類(lèi)似，上圖是奧托昆普結(jié)果，下圖為德國(guó)VDM公司。

圖示收集了從0~20萬(wàn)ppm氯離子+氟離子腐蝕工況（大部分是氯離子）的選材區(qū)間，是不可多得的氯離子選材參考。

下圖更直觀，50~70度溫度下，按照酸堿性和氯離子濃度直接找到對(duì)應(yīng)材料即可。

6、鈦系列金屬耐氯離子腐蝕如何？

在上圖中，第一行是鈦材，可以看出，當(dāng)C276鎳基合金在204度的溫度、3000ppm高壓釜下開(kāi)始有點(diǎn)腐蝕時(shí)候，鈦材還依然在戰(zhàn)斗，沒(méi)有任何腐蝕。

所以文末，小編來(lái)談?wù)勨伈脑诼入x子腐蝕上的應(yīng)用。

眾所周知，鈦材對(duì)高氯離子的海水環(huán)境幾乎是免疫的，基本沒(méi)有腐蝕。

海水的鹽度通常小于5%，根據(jù)長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)和實(shí)際使用，認(rèn)為純鈦可以在120度以下的海水中安全使用，但溫度再升高就有可能發(fā)生縫隙腐蝕，繼續(xù)升高就有可能發(fā)生點(diǎn)蝕。

鈦在不同濃度，PH值（3-9），溫度的NaCl溶液中的使用范圍見(jiàn)下圖所述：

鈦鈀合金（Ti-0.2Pd，Grade?7）和鈦鎳鉬合金（Ti-Grade-12），可以用到260度的高溫加壓海水中。

下面是純鈦，鈦鈀合金（Grade?7），鈦鎳鉬合金（Grade?12）在不同濃度的氯化鈉溶液，氯化鎂溶液中的耐腐蝕結(jié)果。

可以看出，在該工況中，鈦鈀合金和鈦鎳鉬合金耐氯離子的程度比純鈦高的多。

耐腐蝕度：Grade?7>Grade?12>純鈦（Grade?2）?

注意：圖中白色圓圈代表可以使用；黑色圓圈代表容易發(fā)生縫隙腐蝕或點(diǎn)蝕；白色三角形代表發(fā)生輕微的縫隙腐蝕，但是不影響使用。