低温多效海水淡化装置的防腐抗垢对策

摘要

地球上哪里有水，哪里就有生命，水是生命的源泉，是一切生物赖以生存和发展的不可缺少的重要物质资源之一。淡水资源匮乏的问题，受到了越来越多的人关注。海水淡化是解决地区淡水资源短缺问题的必然选择。然而，海水淡化装置和设施需要面临着海水腐蚀的问题考验。海水淡化装置的材质不仅影响造价，而且直接影响设备的运行年限。因此，开展有关设备防腐材料的研究对于海水淡化以及利用工程具有重要意义。 本文通过实验研究了功能表面材料的防腐性能，为防腐功能表面的应用提供基础实验数据。研究了对PFA涂层进行纳米改性对于铝片在盐水中的耐腐蚀性的影响，发现添加Cr2O3纳米颗粒的改性PFA涂层对铝片在盐水中的耐蚀效果提高很多。通过对工艺进行优化，可得到对添加3％Cr2O3纳米颗粒分散24h制备的纳米PFA涂层的耐蚀效果相对较好。通过在其中添加导热粒子，降低了涂层热阻，使铝材应用的可能性大大提高。将该方法应用于反应塔釜，可以有效地提高设备的防腐抗垢性能。 采用浸泡实验的研究方法，研究了碳钢、不锈钢、铝黄铜、铝片等四种金属在不同浓度NaCl溶液中浸泡后的腐蚀情况，采用失重法计算了腐蚀速率并进行了比较，结果表明没有经过脱氧预处理的碳钢的腐蚀最严重，耐腐蚀性最差，随着NaCl浓度的增加，腐蚀速率有所减小;NaCl溶液经过脱氧预处理后，对比没有经过脱氧预处理的溶液，腐蚀速率减小更加明显。脱氧是抑制碳钢腐蚀的有效方法。四种金属中铝片和304不锈钢减重量较小，但考虑到其孔蚀速率较高，在低温多效海水淡化装置中不推荐直接使用。对四种金属片进行了电化学噪声测试，噪声谱图均呈高斯分布，发生点腐蚀情况。 考察了不同海水预处理条件对管材腐蚀、结垢性能的影响。利用离子交换预处理海水，经过预处理的海水的硬度比没有经过预处理的海水硬度小很多，减少了污垢的产生;利用酸法脱碳预处理海水，腐蚀类型为均匀腐蚀，试件表面没有点腐蚀和局部腐蚀现象，并且腐蚀速率很低。经过海水预处理可以有效降低管道的腐蚀和结垢速率，使整个低温多效海水淡化平台的运行效率得到很大提高。

目录

声明

摘要

1 文献综述

1．1 海水淡化发展概述

1．1．1 海水淡化的意义

1．1．2 海水淡化的发展概况

1．1．3 海水淡化主要技术

1．2 低温多效海水淡化技术的优点

1．3 海水腐蚀及其防护

1．3．1 海水腐蚀的原理

1．3．2 海水腐蚀因素

1．3．3 海水腐蚀的防护

1．4 论文选题依据和研究内容

2 改性氟碳涂层在盐水中耐腐蚀性研究

2．1 实验部分

2．1．1 实验原料及仪器

2．1．2 PFA溶液的配制

2．1．3 浸泡实验

2．2 结果与讨论

2．3 本章小结

3 常规海水淡化设备材料耐腐蚀性能比较和电化学噪声测试初探

3．1 实验部分

3．1．1 实验材料及仪器

3．1．2 实验方法和步骤

3．2 实验结果分析

3．2．1 浸泡实验

3．2．2 噪声实验

3．3 本章小结

4 海水预处理对防腐抗垢的影响

4．1 海水预处理过程的合理性验证

4．1．1 设备腐蚀及挂片实验

4．1．2 实验结果分析

4．2 离子交换预处理海水对设备的腐蚀结垢影响

4．2．1 实验装置及流程

4．2．2 离子交换法海水预处理

4．2．3 海水进行离子交换预处理前后的硬度测定

4．3 酸法脱碳预处理海水对设备的腐蚀结垢影响

4．3．1 腐蚀实验

4．3．2 结垢实验

4．4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢