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专利名称：一种黄磷尾气高温腐蚀模拟试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高温腐蚀试验装置，尤其是一种黄磷尾气高温腐蚀模拟试验装置。
背景技术：
目前，黄磷行业生产过程中产生的黄磷尾气的资源化利用重点和难点。20世纪卯年 代以来，国内有些企业或科研单位对利用黄磷尾气作为锅炉燃料进行过一些尝试。主要是 将黄磷尾气用作为中低压锅炉的燃料，如用于干燥原料、生产热水蒸汽等，但对黄磷尾气 燃烧特性及高温下尾气的腐蚀机理研究不多。在实际利用过程中，黄磷尾气含腐蚀性杂质 且成份的复杂，含CO 85 92%， C02 2 4%，其中具腐蚀性及有害成分磷500 800mg/Nm3，硫 300mg/Nm3，石申1 2 mg/Nm3,氟 500 mg/Nm3,对燃气锅炉设备的 高温腐蚀严重。因此，目前我国黄磷尾气由于其高温腐蚀性严重， 一直没能有效资源化利 用，黄磷尾气作为燃气利用一直是黄磷企业长期研究并急需解决的问题。
实验室模拟试验室研究黄磷尾气高温腐蚀的原理、解决黄磷尾气对锅炉材料高温腐蚀 危害的重要方法。因为黄磷尾气腐蚀成分的复杂和多变，要求所用试验设备不仅能满足维 持较高的试验温度，而且要能满足智能化控制，提供不同的温度和腐蚀介质浓度梯度，并 且最关键的是设备要具备良好的耐腐蚀性和工作稳定性。公知的高温试验装置一般不能满 足耐腐蚀性、多种腐蚀介质协同作用的特点。满足前者条件的设备，制造工艺复杂、成本 高等未克服的缺点。 发明内容
本实用新型的目的是克服上述不足，提供一种耐腐蚀性好，制造工艺简单、成本低、 适用于多组分腐蚀介质协同作用的黄磷尾气高温腐蚀模拟试验装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是黄磷尾气高温腐蚀模拟试验装置主 要是由加热部分非金属加热元件硅碳棒及可控硅智能温控部分组成的箱式高温试验装置。 具体由介质输送装置、加热保温装置、测量控制装置和尾气处理装置顺序连接而成。
所述介质输送装置由三个滴液瓶(或气瓶，视试验要求腐蚀介质而定)、流量控制器、 陶瓷保护管及输送管道组成。腐蚀介质进入流量控制器，设定试验要求的流量参数，通过 输送管道进入固定在高温腐蚀试验装置上的陶瓷保护管，进入工作区域即高温腐蚀试验装
置工作炉膛。
所述加热保温装置由非金属加热元件硅碳棒、莫来石耐火材料炉膛、保温材料硅酸铝 纤维及喷涂防锈金属外壳组成。均匀布置硅碳棒，串联各硅碳棒，与可控硅自动温控仪连 接； 一次成型莫来石耐火材料炉膛，保证密封效果；轻质的硅酸铝纤维保温材料填充于炉 膛外壁与金属外壳之间，加大硅酸铝保温层厚度，保证良好的保温效果。使炉膛最高温度 可达110(TC。
所述测量控制装置可控硅自动温控仪和高温铂-铑-铂热电偶连接组成。所述可控硅自 动温控仪有测量部分、指示部分和控制部分构成。高温铂-铑-钼热电偶测温端加金属基耐 酸耐高温复合材料保护套，冷端通过引出补偿导线与可控硅自动温控仪连接。测得的试验 装置炉膛内温度信号(毫伏值)传输到温度指示调节部分，数字显示反映出试验装置炉膛 温度，当显示温度达到设定保温温度值时，温度指示调节部分中间继电器释放。在中间继 电器的作用下，控制接触器的连通和断开，达到对装置的供电与断电，使试验装置能保持 在恒温工作状态。为保证试验安全，试验装置外壳及可控硅自动温控仪外壳分别接地保护。
所述尾气处理装置三个气体吸收瓶和导管组成，采用多重碱溶液吸收，避免排放污染。
本实用新型的有益效果是
1. 本试验装置耐腐蚀性能优良，稳定性好。采用了硅碳棒加热元件，能耐急冷急热,不 易变形，有良好的化学稳定性，抗酸能力极强,与强酸不反应；工作炉膛除硅碳棒与耐高温材 料无其他已被酸腐蚀的部件。
2. 本试验装置结构简、单制造成本低。设计结构简单，制造工艺可行，并且采用常规 材料与配件设备。
3. 设有尾气处理装置，实验过程中无污染产生。
4. 本试验装置应用广泛。优良的耐蚀性使本装置可应用于多种复杂腐蚀条件，可应 用黄磷尾气以外的工业尾气资源化利用研究，比如高炉煤气等等。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 图l是本实用新型的耐酸高温加热保温装置和剖面构造示意图； 图2是

图1的A向视图(含测量控制装置)； 图3是本实用新型的试验装置工作流程图。
图1和图2中l一喷漆防锈金属外壳，2 —硅酸铝纤维保温层，3 —莫来石耐火炉膛，4
一出气孔，5 —高温热电偶孔，6—腐蚀介质进孔，7—保护罩，8 —等径硅碳棒，9一试样， IO—手把，ll一平开式炉门，12 —可控硅自动温控仪，13—数显温度指示调节仪，14一交 流电压表，15 —交流电流表，16 —调压旋钮，17—直键开关，18—底座。
图3中l一介质输送装置，2-加热保温装置，3—测量控制装置，4一尾气处理装置。
具体实施方式

如图1所示，试验装置主体(耐酸高温加热保温装置)是一次成型莫来石耐火材料炉 膛3，八根非金属加热元件硅碳棒8竖直、矩形均匀排布与炉膛3内，两端固定在装置硅 酸铝纤维保温层2外表面。炉膛3与喷漆防锈金属外壳1之间设有配套厚度的轻质硅酸铝 保温层2，硅碳棒8用大电流导线串联接可控硅自动温控仪12。陶瓷管腐蚀介质进孔4、 陶瓷管高温热电偶探测孔5、陶瓷管尾气出口 6贯穿硅酸铝纤维保温层2和莫来石耐火炉 膛3，硅碳棒8和陶瓷管腐蚀介质进孔4陶瓷管高温热电偶孔5、陶瓷管尾气孔6上下两 端设有保护罩7，起到固定和保护作用。A向视图中，平开式炉门11内表面为耐火材料， 中间层填充保温材料，外层喷漆防锈金属外壳。测量控制装置由高温热电偶与可控硅自动 温控仪12构成；其中可控硅自动温控仪12由数显温度指示调节仪13、交流电压表14、 交流电流表15、调压旋钮16、直键开关17组成，数显温度指示调节仪13连接直键开关 17、交流电流表15、交流电压表14、调压旋钮16。通过开启17、调节16，即可从13、 14和15得到所要求达到的试验条件。如调节可控硅自动温控仪12操作界面上调压旋钮 16，可改变装置加热速度；当达到设定保温温度后，数显温度指示调节仪13中间继电器 释放。在中间继电器的作用下，控制接触器的连通和断开，达到对装置的供电与断电，使 试验装置能保持在设定的温度下恒温工作。尾气处理装置4由耐酸导管和三个吸收瓶连接 而成。
如图2所示，实用新型的试验装置由介质输送装置l、加热保温装置2、测量控制装置 3及尾气处理装置4顺序连接而成。幵启测量控制装置3电源，设定试验温度，调节合适升 温速率，到达设定试验温度后，多种腐蚀介质由介质输送装置l经调节流速进入加热保温 装置2炉膛，腐蚀介质充满整个炉膛，与试样充分反应作用。试验产生的尾气进入尾气处 理装置4，经过三重吸收，除去有害成分。
权利要求1. 一种黄磷尾气高温腐蚀模拟试验装置，其特征在于由介质输送装置(1)、加热保温装置(2)、测量控制装置(3)及尾气处理装置(4)顺序连接而成。
2. 按权利要求1所述黄磷尾气高温腐蚀模拟试验装置，其特征在于介质输送装置(1) 由三个滴液瓶或气瓶经流量控制器从腐蚀介质进孔(6)进入莫来石耐火炉膛(3)。
3. 按权利要求1所述黄磷尾气高温腐蚀模拟试验装置，其特征在于加热保温装置(2) 结构如下 一次成型莫来石耐火材料炉膛(3)，八根非金属加热元件硅碳棒(8)竖 直、矩形均匀排布于莫来石耐火材料炉膛(3)内，两端固定在装置硅酸铝纤维保温层保 温层(2)外表面，莫来石耐火材料炉膛(3)与喷漆防锈金属外壳(1)之间设有配套厚 度的轻质硅酸铝纤维保温层(2)，硅碳棒(8)串联接可控硅自动温控仪(12)，陶瓷管腐 蚀介质进孔(4)、陶瓷管高温热电偶探测孔(5)、陶瓷管尾气出口 (6)贯穿硅酸铝纤维 保温层(2)和莫来石耐火材料炉膛(3)，硅碳棒(8)和陶瓷管腐蚀介质进孔(4)陶瓷 管高温热电偶孔(5)、陶瓷管尾气孔(6)上下两端设有保护罩(7)，平开式炉门(11)内 表面为耐火材料，中间层填充保温材料，外层喷漆防锈金属外壳。
4. 按权利要求1所述黄磷尾气高温腐蚀模拟试验装置，其特征在于测量控制装置 由高温热电偶与可控硅自动温控仪(12)构成；数显温度指示调节仪(13)连接直键开关(17)、交流电流表(15)、交流电压表(14)、调压旋钮(16)。
5. 按权利要求1所述黄磷尾气高温腐蚀模拟试验装置，其特征在于尾气处理装置 (4)由耐酸导管和三个吸收瓶串联连接而成。
专利摘要本实用新型是一种黄磷尾气高温腐蚀模拟试验装置。具体包括介质输送装置、加热保温装置、测量控制装置和尾气处理装置。本实用新型结构简单，制造成本低。采用非金属加热元件硅碳棒，与普通电阻丝比较，不仅提高了升温速率、工作稳定性，而且具备良好的耐腐蚀性能，满足特殊腐蚀试验环境的需求。采用可控硅自动温控仪，自动化操作，精确控温。设有尾气多重处理装置，实验过程中无污染产生。能模拟多种介质协同高温腐蚀试验，有助于工业尾气资源化利用中金属材料的高温腐蚀研究。
文档编号G01N17/00GK201212875SQ200820081310
公开日2009年3月25日 申请日期2008年6月5日 优先权日2008年6月5日
发明者平 宁, 殷在飞, 洪建平, 郜华萍, 龙晋明 申请人:昆明理工大学