Q345R在微量小分子有机酸中的腐蚀行为研究

本文通过腐蚀失重试验、腐蚀产物分析和交流阻抗谱研究了Q345R在不用的微量的两种小分子有机酸(甲酸和乙酸)中的常温25℃和液相高温85℃中腐蚀行为.根据试验结果可知,随着浓度的逐渐升高,Q345R在两种小分子有机酸腐蚀速率均有所升高,腐蚀产物逐渐增厚,腐蚀形貌未发生明显变化.根据电化学试验结果,在25℃环境温度下,小分子有机酸对Q345R的腐蚀剧烈程度随时间明显降低,并且表面吸附作用明显减弱.在85℃环境温度下,小分子有机酸对Q345R的腐蚀剧烈程度随时间变化不大,反应行为也未发生明显的变化.这说明在较高的温度下,随着反应激活能提高,扩散条件并非控制腐蚀反应的最主要因素,腐蚀行为也与较低环境温度下产生显著的区别.     

仿酶型Fe_3O_4/焦炭非均相降解P-NP研究

采用原位氧化沉淀法制备出仿酶型Fe_3O_4/焦炭,并将其作为非均相类Fenton催化剂用于对硝基苯酚(P-NP)废水的降解;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和红外光谱(FTIR)对样品进行表征。表征结果表明,Fe_3O_4牢固地负载在焦炭上,并有利于Fe_3O_4的分散及粒径的减小。实验结果表明,催化剂降解P-NP的最佳条件为:催化剂投加量1.2 g/L,[H2O2]=30 mmol/L,p H=3.0,温度30℃,P-NP的去除率达到99%。Fe_3O_4/焦炭结构稳定,可再生使用。     

毛竹遗态Fe_2O_3/Fe_3O_4/C复合材料对水中锑(Ⅲ)的吸附研究

以毛竹遗态Fe_2O_3/Fe_3O_4/C复合材料为吸附剂,锑(III)初始含量、溶液初始pH值、吸附剂投加量以及吸附剂粒径为影响因素开展吸附影响研究。结果表明,随着锑(III)初始浓度的升高,毛竹遗态Fe_2O_3/Fe_3O_4/C复合材料对锑(III)的吸附量逐渐增加;初始溶液pH为7时,对锑(III)的吸附效果最好,吸附量为4.782 1 mg/g;块状吸附剂对水中锑(III)的去除率和吸附量与粉末状吸附剂吸附效果相当。     

多酚物质催化Fe3O4/Fenton降解MB的研究

为了探究多酚物质在异相Fenton反应体系中的作用,以商用Fe_3O_4为催化剂,亚甲基蓝(Methylene Blue,MB)为目标污染物,研究了外加邻苯二酚(Catechol)和没食子酸(Gallic Acid,GA)对Fe_3O_4异相Fenton降解MB的影响。考察了多酚浓度、H_2O_2浓度、溶液初始p H值等因素对MB去除的影响,并探究了其降解机理。结果表明,在体系Fe_3O_4质量浓度为1.0 g/L、MB浓度为0.1 mmol/L、H_2O_2浓度为160 mmol/L、初始p H值为7.3的条件下,分别加入0.1 mmol/L的邻苯二酚和0.1 mmol/L的GA,MB的去除率由63%分别增加至79%和90%。多酚的加入不仅能够促进Fe_3O_4对MB的吸附,提高MB在催化剂表面的局部浓度,还能够增强Fe_3O_4对H_2O_2的催化分解能力,产生更多的羟基自由基(·OH),从而促进了MB的去除,同时显著减少了H_2O_2的用量,提高了H_2O_2的利用效率。     

硫高温腐蚀及腐蚀产物氧化自燃性的研究

随着炼制原油硫含量的增加,炼油装置的硫腐蚀问题也日益严重.针对硫高温腐蚀状况,用差热-热重分析仪研究硫与Fe(OH)3、Fe2O3和Fe3O4发生硫化腐蚀反应的初始温度,并采用X射线衍射仪鉴定了360 ℃高温无氧条件下硫化腐蚀产物的组成.结果表明,硫与Fe(OH)3、Fe2O3和Fe3O4发生硫化反应的初始温度分别为287.67 ℃、233.34℃和308.47 ℃;高温硫化腐蚀产物主要是FeS2.对硫化产物FeS2进行氧化反应,氧化升温曲线和耗氧曲线表明,硫化腐蚀产物FeS2具有很高的氧化自燃性,在一定条件下能引发油品火灾和爆炸等事故.     

转炉烟气粉尘比电阻影响因素实验研究

实验研究了转炉烟气干法除尘系统不同位置粉尘的矿物组成、粒度分布及温度、湿度对粉尘比电阻的影响。研究结果表明,同一粉尘样品由室温加热到220℃,比电阻变化趋势都是先升高再降低,在150℃左右比电阻值最高;在低温区,粉尘粒径越大比电阻值越大,当比电阻值达到峰值后,粉尘粒径越小则比电阻值越大,且原始粉尘样品的比电阻值最小;转炉粉尘中含量较高的成分为CaO和Fe_2O_3,粉尘比电阻值随着CaO含量增加而增加,随着Fe_2O_3含量的增加而降低,且在含量变化相同的情况下,CaO对粉尘比电阻值增大的作用强于Fe_2O_3对比电阻值降低的作用;随着粉尘含水量的升高,粉尘比电阻值逐渐降低。     

油品储罐H_2S对铁锈腐蚀产物自燃性研究

为了分析有氧条件下H2S对铁锈腐蚀产物的自燃性,模拟含硫油品储罐中铁锈(Fe2O3:75%;Fe(OH)3:7%;Fe3O4:18%)在有氧条件下与H2S气体的反应试验。将铁锈与H2S气体、O2按不同比例混合形成的混合物进行反应,再进行所得产物的氧化反应。采用X射线衍射分析法鉴定混合气体与铁锈的反应产物,并研究不同初始O2体积分数下的混合气体与铁锈的反应及其产物的再氧化反应,通过温度变化评价铁锈与H2S气体反应产物的自燃性。结果表明,在有氧条件下,H2S对铁锈腐蚀产物主要是FeS;随着初始O2体积分数的增加,铁锈与H2S的反应伴随其产物的氧化反应,HS对铁锈腐蚀产物的量减小,这种产物再氧化自燃性降低。     

含H_2S/CO_2脱硫胺液中Cl~-对20#钢腐蚀的影响

为评估Cl~-累积作用对脱硫净化装置安全运行的影响,利用高温高压釜在室内对20#钢材质进行5组不同Cl~-质量浓度(465~40 000 mg/L)条件下的腐蚀试验,并采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了腐蚀产物的微观形貌与组成。结果表明,在110℃条件下,随Cl~-质量浓度增加,20#钢在脱硫胺液环境中基体表面腐蚀产物膜的形态发生变化,腐蚀速率先增大后减小,当Cl~-质量浓度为20 000 mg/L时,腐蚀速率达到峰值0.801 mm/a,腐蚀产物主要由FeS、FeCO_3和FeS_2组成。研究表明,Cl~-通过加速金属阳极的溶解、破坏腐蚀产物的完整性、降低酸性气体的溶解度3方面作用影响腐蚀过程。在脱硫装置高温工况下,20#钢存在较大的腐蚀安全隐患,建议甲基二乙醇胺(MDEA)溶液中Cl~-质量浓度控制在500 mg/L以内,而酸气负荷大的单元和设施不宜采用20#钢材质。     

铈掺杂磁性复合材料对罗丹明B的吸附性能研究

采用浸渍法制备了Fe_3O_4-CeO_2/改性焦炭(MC)磁性复合材料,并用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和X射线粉末衍射仪(XRD)对此材料进行表征,还研究了吸附时间、吸附物浓度、溶液pH等因素对罗丹明B吸附过程的影响。结果表明:Ce的添加可以显著提高Fe_3O_4的分散性和稳定性,使晶粒尺寸从61.39 nm降到40.22 nm;Fe_3O_4-CeO_2/MC对罗丹明B的吸附符合Langmuir模型和准二级动力学方程,当Ce的质量比为0.06时,复合材料对罗丹明B的吸附量从40.7 mg/g增加到45.7 mg/g。     

污泥质催化剂-过硫酸钾体系降解弱酸艳蓝的研究

探讨了污泥质催化剂制备的最佳条件,同时分析了不同条件下污泥质催化剂-过硫酸钾体系对弱酸艳蓝的去除效果。污泥质催化剂最佳的制备条件为,污泥质量1 g,硫酸亚铁浓度0.2 mol/L,煅烧温度500℃,煅烧时间1 h。在pH值为3、过硫酸钾浓度为0.005 mol/L、催化剂投加量为0.05 g、反应30 min的条件下,该体系对弱酸艳蓝去除率可达92.79%。HPO_4~(2-)与HCO~-_3对整个反应具有较强的抑制作用。对制备的污泥质催化剂进行扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS),表明催化剂与原始污泥相比较Fe元素含量由原来的1%增加到16.34%;进一步做X射线衍射(XRD)分析可知,催化剂在2θ=20.72°,26.65°,50°处出现衍射峰,表明Fe元素存在形式主要为Fe_3O_4以及铁的氢氧化物Fe(OH)_3与FeOOH。     

煤制气注入对储气库井油管腐蚀行为分析北大核心CSCD

为解析煤制气中CO_(2)和H_(2)共存环境下不同材质油管的腐蚀行为,促进煤制气技术发展,结合文23储气库工况,分别对P110 Cr13S、L8013Cr、P110(低碳合金钢)3种材质油管进行汽液两相动态高温高压腐蚀试验和应力腐蚀开裂试验,并利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)分析腐蚀产物,研究了CO_(2)环境、CO_(2)和H_(2)共存环境下3种材质油管的腐蚀行为。结果表明:2种环境下3种材质油管腐蚀速率从小到大均为P110 Cr13S、L8013Cr、P110;煤制气中H_(2)不会导致3种材质油管发生氢致开裂,可使油管表面腐蚀产物膜鼓泡破裂造成腐蚀加剧,但因Cr_(2)O_(3)膜的保护,H_(2)对P110 Cr13S、L8013Cr等13Cr耐蚀管材影响不大,主要加速了P110碳钢的腐蚀;在高质量浓度氯离子下P110 Cr13S材质抗点蚀能力优于L8013Cr材质。因此,建议文23储气库优先选用P110 Cr13S材质油管。     

Fe3O4@SiO2微球作为非均相Fenton催化剂结合超声降解亚甲基蓝模拟废水

采用水热法制备Fe_3O_4纳米微球,用Stber工艺法表面修饰Fe_3O_4制备Fe_3O_4@SiO_2磁性微球,将其作为非均相Fenton催化剂,并结合超声降解亚甲基蓝(MB)模拟印染废水。通过单因素分析实验,考察了初始pH值、H_2O_2投加量、Fe_3O_4投加量等条件对非均相Fenton反应的影响。结果表明,pH值为3,Fe_3O_4@SiO_2投加量为3. 00 g/L,超声10 min,H2O2投加量为2. 00 m L/L,反应时间1 h,反应温度30℃,此时MB的去除率可达到99. 9%。     

纳米线状铁氧体负载氧化锌光催化材料的制备及性能研究

通过溶剂热法合成Fe_2O_3纳米线结构,再通过陈化法实现纳米线结构表面氧化锌的包覆。通过扫描电子显微镜检测发现合成的Fe_2O_3纳米颗粒为纵向长度约为5μm,横向长度约为600 nm的线状结构,包覆Zn O后,形成较大体积的复合物。通过XRD表征发现,所合成的Fe_2O_3/Zn O复合材料中,Fe_2O_3晶体为赤铁矿晶型,Zn O为红锌矿晶型,且形成的晶体晶型良好。通过红外光谱分析发现,包覆Zn O的Fe_2O_3纳米线与未包覆前无明显差异。在降解甲基橙中,降解效率随着复合材料中Zn O的含量的增加而有所提升。     

“一锅法”制备Ag/Fe_3O_4及其催化还原对硝基苯酚的性能

以硫酸亚铁和硝酸银为原料,水合肼作为助剂,采用"一锅法"制备了Ag/Fe_3O_4催化剂。用XRD对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂中的Fe_3O_4为纯相,Ag在催化剂中分散较好,催化剂中Ag质量分数大于等于7%时会出现Ag的衍射峰。以硼氢化钠还原对硝基苯酚为模型反应,考察了Ag/Fe_3O_4催化剂的活性,Ag负载量为7%的Ag/Fe_3O_4具有较高的活性。催化剂具有较好的重复使用性,使用10次后活性有一定的下降。     

铬盐废水蒸发系统腐蚀突变与缓蚀工况研究

针对铬盐废水蒸发系统运行过程中的腐蚀问题,采用失重法、pH值检测、扫描电镜(SEM、EDS)和XRD等手段,模拟研究了温度、Cr^3+质量浓度对20#碳钢腐蚀速率、腐蚀产物的影响,并从废水pH值和形貌分析角度探索腐蚀速率发生突变的原因。研究表明:废水Cr^3+质量浓度在150~180 mg/L范围,碳钢腐蚀速率发生突增,废水酸性迅速增强(pH<4)以及腐蚀产物的致密度和结晶遭到破坏是腐蚀速率发生突变的重要原因;工业生产中可调节工况(温度约65℃和Cr^3+质量浓度低于150 mg/L)来实现安全、经济缓蚀,亦可通过废水pH值和腐蚀产物形貌初步判定蒸发系统腐蚀程度。     

锅炉水墙管高温垢下腐蚀穿孔失效分析

某企业燃生物质锅炉的三根水墙管出现穿孔泄漏。本文通过壁厚检测、材质分析、金相检验、水垢及腐蚀产物分析、力学性能试验等等对锅炉水墙管穿孔原因进行了分析,结果表明锅炉水墙管内部存在厚达4mm的水垢及腐蚀产物,水墙管壁厚出现了腐蚀减薄,向火面出现碳化物球化和力学性能下降情况,锅炉给水硬度等严重超标。管内的水垢及腐蚀产物主要为Fe_3O_4和CaSO_4等盐类。由于水墙管被较厚水垢覆盖、导热性能变差形成高温,发生了高温垢下腐蚀,并在局部形成穿孔泄漏。     

元素硫高温腐蚀产物氧化自燃性影响因素的研究

用差热-热重分析仪考察元素硫与Fe(OH)3发生硫化腐蚀反应的初始温度,分析硫化温度、硫化时间、氧化温度和水对高温硫腐蚀产物氧化自燃性的影响。结果表明:元素硫与Fe(OH)3发生硫化反应的初始温度为287.67℃;硫化温度越高,硫化时间越长,元素硫高温硫化腐蚀产物中FeS2的含量越高,氧化自燃性越大;氧化温度对高温硫腐蚀产物的氧化自燃性有很大影响,室温时几乎不发生氧化反应,氧化温度超过95℃后,腐蚀产物的氧化反应速率大幅度提高,对炼油装置安全构成极大威胁;水对高温硫腐蚀产物的氧化自燃性起着重要作用,无水时,高温硫化产物基本不发生氧化反应,少量水存在即可极大影响高温硫腐蚀产物的氧化速率。     

响应面法优化仿酶Fe_3O_4/Fe~0非均相类Fenton降解P-NP

采用原位氧化沉淀法制备出仿酶Fe_3O_4/Fe~0,并采用扫描电子显微镜和X射线衍射对样品进行表征,结果表明,Fe_3O_4与Fe~0负载牢固且保持良好的晶型。采用响应面分析法对仿酶Fe_3O_4/Fe~0催化降解P-NP的工艺条件进行优化,方差分析得到二次模型显著,优化条件为:催化剂用量1.2 g/L,反应温度30℃,初始pH=2.9,初始H_2O_2浓度10 mmol/L,对硝基苯酚去除率的实际值与预测值几乎一致。     

瓦斯抽采钻孔磁性密封浆液配合比试验研究

为探究一种具有磁性特性的瓦斯抽采钻孔密封浆液配合比,选取微米粒度(3μm)下的羰基铁粉和纳米粒度(200 nm)下的四氧化三铁(Fe_3O_4)为磁性粒子,以一定比例聚乙烯醇和水作为密封浆液主要基液,按照磁性粒子在浆液中不同质量分数、不同磁性粒子种类以及不同磁性粒子粒度,进行多水平多因素下的浆液配合比试验,并借助三维磁性成像系统作相似材料模拟,验证浆液的磁性示踪效果。结果表明:在以羰基铁粉为主要溶质的浆液中加入一定量Fe_3O_4,可大幅度降低密封浆液沉降率;在相似材料密封胶结后,浆液中的磁性粒子可较好地表征出相似材料内密封浆液的填充胶结位置,且在相似材料中,磁性强度越大的区域,内部破裂越明显。     

泥磷中温蒸馏提取黄磷设备材料腐蚀特性研究

蒸磷法是国内从泥磷中提取黄磷的最常用方法,但该方法常存在蒸磷釜局部氧化严重、设备腐蚀较快等问题。模拟泥磷中温蒸馏提取黄磷的腐蚀试验,分析了Q235钢、45钢和304不锈钢3种材料在泥磷水分蒸发(100℃)和黄磷提取(290℃)2个阶段中质量与时间、材料腐蚀速率与时间的关系。采用扫描电镜(SEM)对腐蚀较严重的45钢材料进行了微观形貌分析,并分别用能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对腐蚀产物成分及其相组成进行分析。结果表明:在100℃和290℃时,45钢的腐蚀速率最大,Q235钢次之,304不锈钢最小;45钢和Q235不锈钢100℃时腐蚀速率大于290℃时,而304不锈钢100℃时腐蚀速率小于290℃时。研究表明,304不锈钢的抗腐蚀能力最强,其次是Q235钢,而45钢抗腐蚀能力最弱。