濕法氣流床氣化技術(shù)是一種以漿狀可燃物為原料、以高純氧為氣化劑的清潔、高效、先進(jìn)的潔凈煤化工技術(shù),是一種成熟可靠的煤氣化技術(shù),在世界各地有大量的工業(yè)化裝置在運(yùn)行。濕法氣流床氣化所用料漿是由可燃物、水及其他助劑在磨機(jī)中一次濕磨制成。可燃物主要含有C、H、O、N、S、Cl等元素,可燃物在氣化爐中進(jìn)行部分燃燒反應(yīng),生成以CO、H2、CO2為主的氣體產(chǎn)物。
S、Cl等元素在氣化產(chǎn)物中為無效有害成分,在煤氣化技術(shù)中,這些無效元素對(duì)氣化設(shè)備及后續(xù)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重危害,影響系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運(yùn)行。S、Cl元素的氣化產(chǎn)物以及對(duì)應(yīng)的水溶物對(duì)金屬有強(qiáng)烈腐蝕性,對(duì)氣化設(shè)備及管道的選材影響很大。對(duì)硫系產(chǎn)物含量大的介質(zhì),不銹鋼材質(zhì)可以大大減輕其對(duì)設(shè)備的腐蝕性,生產(chǎn)效果很好。但在含氯離子的介質(zhì)中,使用不銹鋼材質(zhì),效果甚微,因?yàn)椴讳P鋼對(duì)氯離子腐蝕相當(dāng)敏感,氯離子的存在嚴(yán)重制約了不銹鋼在氣化裝置上的使用,解決氯離子在氣化裝置中的腐蝕問題成了一大難題。本文以煤為原料的濕法氣流床氣化為例,就氣化系統(tǒng)中氯元素的來源、質(zhì)量濃度分布、腐蝕機(jī)理、危害及應(yīng)對(duì)措施作分析討論。
1 氣化系統(tǒng)中氯離子的來源
預(yù)防氯離子腐蝕,首先要分析系統(tǒng)中氯離子的來源,從源頭上消除或削弱氯離子的影響。濕法氣流床氣化系統(tǒng)的物料是原水、原料煤、各種助劑及后續(xù)系統(tǒng)返回的冷凝液。它們都是系統(tǒng)中氯離子的可能來源,下面對(duì)這些來源進(jìn)行逐一分析。
1.1 原水
原水是制漿的主要原料,其中溶解的少量電解質(zhì)可電解產(chǎn)生Ca2+、Mg2+、Cl-、Fe2+、Fe3+、SO42-等。由于各個(gè)地區(qū)降雨量、蒸發(fā)量及地質(zhì)情況不同,其水質(zhì)也不同,沿海地區(qū)因有海水的混入,致使氯離子濃度比內(nèi)陸地區(qū)高一點(diǎn),降雨充沛的地區(qū)比干旱地區(qū)的氯離子濃度低一點(diǎn)。研究資料表明,....