烟气脱硫装置中的腐蚀源主体为烟气中所含的S02。当含硫烟气处于脱硫工况时,在强制氧化环境作用下,烟气中的So2首先与水生成H2S03及H2S04,再与碱性吸收剂反应生成硫酸盐沉淀分离。而此阶段,工艺环境温度正好处于稀硫酸活化腐蚀温度状态,其腐蚀速度快,渗透能力强,故其中间产物H2S03及H2S0O4是导致设备腐蚀的主体。
稀硫酸属非氧化性酸,此类酸对金属材料的腐蚀行为宏观表现为金属对氢的置换反应。从腐蚀学理论上可解释为氢去腐蚀过程。
就常用材料碳钢及不锈钢而言,两种材料在稀硫酸环境中均处于活化腐蚀状态,但腐蚀机理又略有不同。
碳钢在稀硫酸或其它非氧化性酸溶液中的腐蚀属于混合控制过程。这是因为铁的溶解反应活化较大,同时氢在铁表面析出反应的过电位也较大,故两者同时对腐蚀过程起促进作用,导致腐蚀速度加快。
但在烟气脱硫中,仍有几种变化影响:一是在湿法烟气脱硫中,为保证生成物结晶效果,必 须强制氧化。当介质中有富氧存在时,不锈钢表面上的钝化膜缺陷易被修复,因而腐蚀速率降低。但因同时具有固体颗粒磨损作用及介质c1—存在,其钝化膜易被C1—或固体颗粒磨损作用破坏,从而使腐蚀速率大大增加。
c1―的破坏原因可能是由于C1-具有的易氧化性质导致的。C1—容易在氧化膜表面吸附,形成含氯离子的表面化合物,由于这种化合物晶格缺陷较多,且具有较大的溶解度,故会导致氧化膜的局部破裂。此外,吸附在表面的离子具有排斥电子能力,也促使金属的离子化。
故通常的碳钢或不锈钢脱硫塔在此环境中均不适用,必 须通过涂刷防腐涂层来避免以上防腐介质与脱硫塔基材接触,从而保护脱硫塔不被腐蚀损坏。