甲烷和氫氣混合氣體金屬塵化腐蝕的熱力學(xué)分析

【摘要】：石油化工、天然氣工業(yè)、煤氣轉(zhuǎn)化及熱處理等具有飽和碳?xì)夥盏募訜徂D(zhuǎn)化設(shè)備時(shí)常發(fā)生金屬塵化腐蝕,造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。本文運(yùn)用化學(xué)熱力學(xué)理論與方法對(duì)CH4-H2氣氛下發(fā)生金屬塵化時(shí)的吉布斯函數(shù)ΔG0T進(jìn)行計(jì)算,從而得到氣氛碳活度(αc)gas與溫度T的關(guān)系式。通過氣氛碳活度(αc)gas與材料碳活度(αc)Fe3C/Fe的比較,得到兩種金屬塵化類型。CH4-H2氣氛碳的化學(xué)勢(shì)受溫度、氣氛組成、總壓的影響,減少CH4的含量,降低總壓,會(huì)使發(fā)生金屬塵化的溫度范圍擴(kuò)大。通過這些分析結(jié)果,從理論上解釋了金屬塵化的發(fā)生,并進(jìn)而推斷出塵化發(fā)生的條件。 【作者單位】： 南京工業(yè)大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 金屬塵化 熱力學(xué) 碳活度 化學(xué)勢(shì)
【基金】：國家自然科學(xué)基金(50675096)資助
【分類號(hào)】：TG179
【正文快照】： 在石油化工、化學(xué)工業(yè)、煤氣轉(zhuǎn)化及熱處理等行業(yè)中,金屬材料經(jīng)常暴露在由碳(CO、CH4、C3H8及各種石油裂解原料氣等)和載氣(氫氣和水蒸汽)構(gòu)成的含碳?xì)夥罩?這些氣氛通過如下反應(yīng)產(chǎn)生活性碳原子:CO+H2=C+H2O(1)CH4=C+2H2(2)2CO=C+CO2(3)活性碳原子從外界進(jìn)入基體的過程發(fā)生滲碳

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

烴類水蒸氣轉(zhuǎn)化爐的金屬塵化問題    王德瑞;

13CrMo44材料換熱器的缺陷分析及補(bǔ)焊處理    梁鵬;楊明濤;

金屬材料在高溫含碳?xì)夥罩械母g    王福會(huì)

Incoloy 800H合金粉化腐蝕原因分析    朱小四

氧化膜對(duì)高溫合金灰化抗力的影響    韓光煒,馮滌,鄧波,陳銳銘,李丁川

金屬材料的碳化腐蝕及防護(hù)研究進(jìn)展    黃志榮,尤一匡

高溫碳?xì)錃夥障翪r5Mo鋼的塵化腐蝕狀況    陳成;周昌玉;胡桂明;雷娜;

新型轉(zhuǎn)化氣余熱鍋爐在制氫裝置的應(yīng)用    趙地;何振歧;蔡寶超;

焊接殘余應(yīng)力對(duì)接頭塵化腐蝕影響的有限元模擬    胡桂明;周昌玉;張國棟;陳成;

CO-H_2-H_2O氣氛下金屬塵化腐蝕的熱力學(xué)分析    雷娜;周昌玉;胡桂明;陳成;

烴類水蒸氣轉(zhuǎn)化爐的金屬塵化問題    王德瑞;

Cr5Mo鋼在高溫碳?xì)錃夥障碌膲m化腐蝕試驗(yàn)研究    陳成;周昌玉;胡桂明;雷娜;

奧氏體不銹鋼滲硅及其抗高溫腐蝕性能應(yīng)用研究    王金蘭

美能源部開發(fā)出能極大減少成本的合金材料    譚強(qiáng);

Incoloy 800H合金粉化腐蝕原因分析    朱小四

金屬塵化腐蝕層內(nèi)應(yīng)力的有限元模擬計(jì)算    胡桂明;周昌玉;陳成;康元浩;雷娜;

壓力對(duì)20CrMnTi鋼滲碳工藝的影響    席俊杰,吳中,劉利平

國內(nèi)外制氫轉(zhuǎn)化爐出口管系技術(shù)    王德瑞;

合金800H熱電偶套管失效分析及對(duì)策    黃遠(yuǎn),閆康平

烴類水蒸氣轉(zhuǎn)化爐出口豬尾管失效問題    安東俊;王德瑞;

新型頂燒式轉(zhuǎn)化爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)    李健;周金豪;張錦紅;馬利峰;

燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部件的碳腐蝕機(jī)理    邵榮寬

CO-H_2-H_2O氣氛下金屬塵化腐蝕的熱力學(xué)分析    雷娜;周昌玉;胡桂明;陳成;

TD處理中基體成分對(duì)覆層影響的熱力學(xué)分析    劉秀娟;王華昌;李東偉;吳彥西;

Ag—NH_3—H_2O系熱力學(xué)分析    岳良東;柯家駿;

Sm（Co、Cu）_5和Sm_2（Co、Cu）_（17）的相平衡熱力學(xué)分析    潘振鵬

鋼鐵常溫發(fā)黑處理的熱力學(xué)分析    李國彬,郭全梅,李桂云

鈦鐵礦碳熱反應(yīng)原位合成GT35鋼結(jié)硬質(zhì)合金的熱力學(xué)分析    吳一;鄒正光;尹傳強(qiáng);李曉敏;周浪;

合成戊二酸二乙酯反應(yīng)體系的熱力學(xué)計(jì)算與分析    杜勇;朱建華;劉紅研;張春輝;

常溫磷化工藝的熱力學(xué)分析    王鳳平;譚旭翔;

熱壓合成Ti_2AlC材料及熱力學(xué)分析    王蘋;梅炳初;洪小林;朱教群;周衛(wèi)兵;嚴(yán)明;

TiB_2材料氧化的熱力學(xué)分析    馬愛瓊;張智敏;蔣明學(xué);

冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的熱力學(xué)分析    孫震平;雷波;

磁流體熱力學(xué)系統(tǒng)的熱力學(xué)分析    曹小林;晏剛;趙春鳳;

用于低溫環(huán)境下的雙級(jí)壓縮風(fēng)冷熱泵熱水器    王偉;金蘇敏;陳建中;

二甲醚與CO、H_2合成醋酸乙烯的熱力學(xué)分析    黃鑫;劉殿華;房鼎業(yè);陳大勝;

68kA高溫超導(dǎo)電流引線熱力學(xué)分析    袁春燕;畢延芳;白紅宇;

簾線鋼中TiN夾雜形成熱力學(xué)分析    郭大勇;曹亞丹;耿繼雙;高航;常桂華;王秉喜;薛軍;

土壤源熱泵的熱力學(xué)性能分析    肖峰;高建嶺;劉建龍;

電位-溫度(或log p-1/T)平衡圖應(yīng)用簡(jiǎn)介    張鶴鳴;杜愛玲;

蒸發(fā)冷卻與機(jī)械制冷復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)及其熱力學(xué)分析    徐方成;黃翔;武俊梅;

工業(yè)原料共沉法制軟磁錳鋅鐵氧體中雜質(zhì)凈化的熱力學(xué)分析    李伯剛;尹光福;韓紀(jì)梅;鄭昌瓊;

水泥窯余熱發(fā)電中的熱力學(xué)分析    中材節(jié)能發(fā)展有限公司

注重用后耐材的高附加值“變身”    賽音巴特爾　岳昌盛 廖洪強(qiáng)

對(duì)流換熱過程的熱力學(xué)分析及其應(yīng)用    吳雙應(yīng)

CO偶聯(lián)合成草酸二乙酯反應(yīng)體系的過程分析和模擬    孟凡東

熱泵干燥熱力學(xué)分析及典型物料干燥性能研究    張緒坤

錫陽極泥制取純（NH_4）_2SnCl_6、Sb_4O_5Cl_2及納米ATO的新工藝和理論研究    楊建廣

天然氣制乙炔工藝的氫能利用與多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)    王志方

等離子體炬輔助煤氣化研究    龐先勇

基于性能化的大尺度公共建筑防火策略研究    杜蘭萍

二氧化碳催化加氫直接合成二甲醚的研究    趙彥巧

天然氣能源化工產(chǎn)品鏈的系統(tǒng)分析與評(píng)價(jià)    黃智賢

高溫高壓金剛石生長(zhǎng)機(jī)理的價(jià)電子理論及熱力學(xué)分析    李麗

高溫后疊層橡膠支座串聯(lián)體系抗震性能試驗(yàn)研究與分析    寇佳亮

NH_3-（NH_4）_2SO_4-H_2O體系浸出異極礦的研究    李慧君

稠油集輸系統(tǒng)的熱力學(xué)分析    李雪峰

碳氮化處理攀鋼含鈦高爐渣及其分選研究    易小祥

超導(dǎo)直接冷卻二元電流引線特性的研究    謝江波

合成條件對(duì)碳熱還原法制備TiB_2影響的研究    張智敏

氯金酸制備工藝及相關(guān)熱力學(xué)性質(zhì)研究    郭偉

電磁式位移傳感器結(jié)構(gòu)性能集成設(shè)計(jì)系統(tǒng)    錢坤

工藝因素對(duì)SiO_2-C-Na_3AlF_6系合成碳化硅晶須的影響    崔曦文

合成氮化硅與氮化硅鐵的熱力學(xué)分析與實(shí)驗(yàn)研究    韓俊華