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直硝法生产浓硝酸反应釜内筒及附件的腐蚀和结构的研究

专 业: 化工过程机械
关键词: 直硝法 反应釜 C8钢 腐蚀 结构分析
分类号: TQ111.163  TQ050.9
形 态: 共 67 页 约 43,885 个字 约 2.099 M内容
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内容摘要


直硝法生产浓硝酸工艺源至前苏联。

经过近五十年的发展,反应釜内筒一直采用高纯铝材。

其使用寿命不足1.5年,腐蚀速度快,焊缝经常发生穿孔腐蚀,安全性能差。

前人虽然在制造方面做了一些探索,但在材料应用上没有发生根本性的变化,效果仍不是很理想。

考虑C8钢的设计条件与反应釜内筒工艺条件有相似之处,将这已有的研究成果进行深度的开发和利用就有重大意义。

本课题是结合企业的生产特点所做的应用研究,它涉及两个研究领域:金属腐蚀与选材;压力容器结构分析。

基于上述内容,建立了C8钢腐蚀模型,以A、B两组作为对照组,每组17根规格为φ32×2.5的短管,均匀分布在反应釜内筒里。

实验按照工业生产条件,历经3672小时,取得如下一些成果:

1 运用一个简单的腐蚀率计算公式,近似地算出反应筒内的腐蚀率,绘出了腐蚀率曲线,并揭示出C8钢在反应釜内筒的腐蚀规律。

2 通过C8钢腐蚀后的外观照片发现,A、B两组腐蚀都很严重,但A组固溶态要好于B组敏化态;反应筒下部的C8钢管比上部的腐蚀更严重。

3 通过观察金相组织发现,母材为单相孪晶奥氏体,焊缝组织为奥氏体+δ铁素体。

由此说明在加工..……

全文目录


摘要
目录
第一章 绪论
1.1 课题来源
1.2 目的和意义
1.3 反应釜的用途和结构
1.4 国内外关于浓硝酸工业装置用材的概况
1.4.1 浓硝酸工业用材的选择
1.4.2 国外在浓硝酸用钢方面的研究
1.4.3 我国在浓硝酸用钢方面的研究和发展
1.5 压力容器分析设计中的具体问题
1.6 本课题的主要研究内容
第二章 金属腐蚀的基本概念
2.1 金属腐蚀的机理
2.1.1 热力学概念
2.1.1.1 自由能
2.1.1.2 平衡电位和标准电位
2.1.1.3 平衡电位和离子浓度的关系
2.1.1.4 电位-PH图
2.1.2 动力学概念
2.1.2.1 腐蚀电池和电极反应
2.1.2.2 极化
2.1.2.3 复合电位和复合电极
2.1.2.4 钝化
2.2 腐蚀实验
2.2.1 试验目的
2.2.2 试验室试验和现场试验
2.2.3 腐蚀率的测定
2.2.3.1 失重法
2.2.3.2 线性极化法
2.2.4 晶间腐蚀试验
2.2.4.1 休氏Huey试验
2.3.4.2 斯氏Streicher试验
2.4 小结
第三章 C8钢在直硝法反应釜内筒的腐蚀实验及相关数据
3.1 C8钢的发明及性能
3.1.1 C8钢的化学成分
3.1.2 C8钢的物理性能
3.1.3 C8钢的力学性能
3.1.4 C8钢在直硝漂白塔的腐蚀性能
3.2 实验的准备阶段
3.3 实验的开展阶段
3.3.1 实验阶段的工艺参数变化
3.4 小结
第四章 C8钢在直硝法反应釜内筒的腐蚀实验结果分析
4.1 C8钢腐蚀前后外观的对比
4.2 C8钢管腐蚀率的计算
4.3 腐蚀产物的成分分析
4.4 C8钢的金相分析
4.5 实验结果的分析
4.5.1 硝酸浓度、氧气浓度、温度等综合因素对C8钢的腐蚀影响
4.5.2 C8钢中的硅是主要的钝化元素
4.5.3 气液两相流动对C8钢腐蚀的影响
4.5.4 C8钢的化学成分调整
4.6 小结
第五章 直硝法反应釜内外筒的有限元分析
5.1 有限元分析简介
5.2 安全判据
5.2.1 强度判据
5.2.2 刚度判据
5.3 反应釜的内、外筒的有限元分析
5.3.1 有限元模型
5.3.2 材料属性
5.3.3 约束条件
5.3.4 载荷工况以及对各载荷工况的分析结果
5.4 反应釜的内外筒的刚度和强度校核
5.4.1 内外筒在工况条件下的刚度校核
5.4.2 外筒在工况1条件下的强度校核
5.5 小结
第六章 结论
6.1 本文的主要工作和结论
6.2 展望
参考文献

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中图分类: > TQ111.163 > 工业技术 > 化学工业 > 基本无机化学工业 > 无机酸类生产
其他分类: > TQ050.9 > 工业技术 > 化学工业 > 一般性问题 > 化工机械与仪器、设备 > 一般性问题

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