湿法气流床气化技术是一种以浆状可燃物为原料、以高纯氧为气化剂的清洁、高效、先进的洁净煤化工技术,是一种成熟可靠的煤气化技术,在世界各地有大量的工业化装置在运行。湿法气流床气化所用料浆是由可燃物、水及其他助剂在磨机中一次湿磨制成。可燃物主要含有C、H、O、N、S、Cl等元素,可燃物在气化炉中进行部分燃烧反应,生成以CO、H2、CO2为主的气体产物。
S、Cl等元素在气化产物中为无效有害成分,在煤气化技术中,这些无效元素对气化设备及后续系统产生严重危害,影响系统的长期稳定运行。S、Cl元素的气化产物以及对应的水溶物对金属有强烈腐蚀性,对气化设备及管道的选材影响很大。对硫系产物含量大的介质,不锈钢材质可以大大减轻其对设备的腐蚀性,生产效果很好。但在含氯离子的介质中,使用不锈钢材质,效果甚微,因为不锈钢对氯离子腐蚀相当敏感,氯离子的存在严重制约了不锈钢在气化装置上的使用,解决氯离子在气化装置中的腐蚀问题成了一大难题。本文以煤为原料的湿法气流床气化为例,就气化系统中氯元素的来源、质量浓度分布、腐蚀机理、危害及应对措施作分析讨论。
1 气化系统中氯离子的来源
预防氯离子腐蚀,首先要分析系统中氯离子的来源,从源头上消除或削弱氯离子的影响。湿法气流床气化系统的物料是原水、原料煤、各种助剂及后续系统返回的冷凝液。它们都是系统中氯离子的可能来源,下面对这些来源进行逐一分析。
1.1 原水
原水是制浆的主要原料,其中溶解的少量电解质可电解产生Ca2+、Mg2+、Cl-、Fe2+、Fe3+、SO42-等。由于各个地区降雨量、蒸发量及地质情况不同,其水质也不同,沿海地区因有海水的混入,致使氯离子浓度比内陆地区高一点,降雨充沛的地区比干旱地区的氯离子浓度低一点。研究资料表明,....