过程装备表面改性及污垢粘附行为研究

发布时间：2024-01-30 00:11

　　在过程装备传热表面的腐蚀生垢是影响系统安全和效率运行的主要问题。受循环工质物性参数的影响污垢在传热介质中会在循环系统内造成腐蚀产物及析晶污垢的形核、团聚、沉积、迁徙。而不同腐蚀程度的换热表面在形成腐蚀产物和析晶污垢时,从宏观上表现为腐蚀产物和析晶污垢沉积和剥落的难易程度不同,而微观上则表现为腐蚀产物和析晶污垢晶体结构形态、垢层致密程度以及传热介质中溶液离子浓度的不同。本文首先结合第一性原理及分子动力学方法开展腐蚀和生垢的相关性理论研究,从考虑析晶污垢与铁基及腐蚀界面结合的微观角度入手,着重研究了析晶污垢的附着机制。探究了不同晶型碳酸钙析晶污垢(方解石、文石和球霰石)在α-Fe₂O₃(0 0 1)表面的吸附行为。考察了相互作用中的态密度、均方位移曲线、相对浓度分布、径向分布函数以及结合能等规律,分析了腐蚀界面对不同晶型碳酸钙析晶污垢的作用机理及不同温度作用下析晶污垢的沉积规律。对比分子动力学模拟结果,通过流动腐蚀—生垢试验,结合扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪对腐蚀前后析晶污垢的形貌和物相结构进行了研究。试样的腐蚀不同、表面能不同会影响污垢...

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【学位级别】：博士

图1-1焦化换热设备表面的腐蚀污垢附着Figure1-1Foulingdepositiononthesurfaceofcokingheatexchanger国内外研究现状(ResearchStatusatHomeandAbroad)

图1-2两种溶剂化纳米颗粒的图示（a）方解石（b）无定形碳酸钙

图1-3碳酸钙污垢在镀层表面的饱和溶解度曲线

图1-4半水碳酸钙的形貌和结构表征

本文编号：3889111