一种基于双电极的酸露点腐蚀实验装置及方法

1.本发明涉及露点腐蚀实验技术领域，尤其涉及一种基于双电极的酸露点腐蚀实验装置及方法。


背景技术：

2.燃料在燃烧时，其中的氢(h2)和氧(o2)反应生产水蒸气(h2o)而燃烧器大部分又采用蒸汽雾化，因而使烟道中的烟气带有大量的水蒸气。另外燃料中的硫(s)在燃烧后生成二氧化硫(so2)，其中少部分的so2进一步又氧化成三氧化硫(so3)与烟气中的水蒸气结合生成硫酸(h2so4)。含有硫酸蒸汽的烟气露点大为升高，露点为空气中所含的气态水达到饱和而凝结成液态水所需要降至的温度。随着露点的提高，烟气的温度更加容易低于露点温度，当烟道壁的温度低于露点时，含有硫酸的蒸汽就会在受热面上凝结成含有硫酸的液体，对受热面产生严重腐蚀；因为它是在温度较低的受热面上发生的腐蚀，故称低温腐蚀，由于只有在受热面上结露后才发生这种腐蚀，所以又称露点腐蚀。
3.目前最常用的露点腐蚀测量方法是模拟锅炉条件的实验室实验，例如公开号为cn102692438a的中国发明专利申请公开的一种能够实现电化学测试的露点腐蚀实验装置，但是目前这样的模拟装置在进行试验时耗时较长，导致成本较高。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够加快露点腐蚀速度的露点腐蚀实验装置及方法。
5.本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种基于双电极的酸露点腐蚀实验装置，包括密封的实验容器和放置于实验容器内的试样，所述实验容器上设置有两个分处于试样两侧的驱动电极和设置于驱动电极外侧的参比电极，两个所述驱动电极分别与一个电路的正极和负极连接，所述实验容器内储存有硫酸溶液，所述试样处于硫酸溶液的液面之上，所述实验容器外侧设置有加热组件。
6.本发明通过加热组件促进硫酸溶液蒸发，同时又令实验容器内的温度处于露点温度或以下，使硫酸蒸汽在试样上冷凝附着，发生露点腐蚀，通过两个驱动电极加快露点腐蚀速度，通过参比电极作为测量各极电势时的参照比较电极，获得准确的结果，能够显著缩短露点腐蚀实验的时间，提高实验效率，降低成本。
7.优选的，所述加热组件为包裹在实验容器外侧的恒温电热套。
8.优选的，所述加热组件控制实验容器的温度为80℃。
9.优选的，所述实验容器内还设置有温度传感器，所述温度传感器的端部插入到硫酸溶液内。
10.优选的，所述实验容器内放置有一气缸，所述试样放置于气缸的顶部。
11.优选的，所述气缸使用聚四氟乙烯制成。
12.优选的，所述驱动电极为铂网，所述参比电极为饱和甘汞电极。
13.优选的，所述硫酸溶液的浓度为98.3％。
14.本发明还提供了一种使用所述的一种基于双电极的酸露点腐蚀实验装置的实验方法，包括以下步骤，
15.向实验容器内加入硫酸溶液；
16.将试样放置于实验容器内，试样处于硫酸溶液液面之上；
17.将参比电极和两个驱动电极接入电路；
18.通过加热组件加热实验容器，进行试验。
19.优选的，所述加热组件控制试验容器温度到80℃，所述实验容器内设置有一气缸，所述硫酸溶液的高度不超过气缸的顶部，试样放置于气缸的顶部。
20.本发明提供的基于双电极的酸露点腐蚀实验装置和方法的优点在于：通过加热组件促进硫酸溶液蒸发，同时又令实验容器内的温度处于露点温度或以下，使硫酸蒸汽在试样上冷凝附着，发生露点腐蚀，通过两个驱动电极加快露点腐蚀速度，通过参比电极作为测量各极电势时的参照比较电极，获得准确的结果，能够显著缩短露点腐蚀实验的时间，提高实验效率，降低成本。加热温度控制在露点温度下，确保硫酸蒸汽能够附着在试样上进行露点腐蚀，试样放置在聚四氟乙烯制作的气缸顶部，从而不会与硫酸直接接触。
附图说明
21.图1为本发明的实施例提供的基于双电极的酸露点腐蚀实验装置的示意图。
具体实施方式
22.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.如图1所示，本实施例提供了一种基于双电极的酸露点腐蚀实验装置，包括密封的实验容器1和放置于实验容器1内的试样2，所述实验容器1上设置有两个分处于试样2两侧的驱动电极3和设置于驱动电极3外侧的参比电极4，两个所述驱动电极3分别与一个电路的正极和负极连接，所述实验容器1内储存有硫酸溶液，所述试样2处于硫酸溶液的液面之上，所述实验容器1外侧设置有加热组件5。
24.本实施例通过加热组件5促进硫酸溶液蒸发，同时又令实验容器1内的温度处于露点温度或以下，使硫酸蒸汽在试样2上冷凝附着，发生露点腐蚀，通过两个驱动电极3加快露点腐蚀速度，通过参比电极4作为测量各极电势时的参照比较电极，获得准确的结果，能够显著缩短露点腐蚀实验的时间，提高实验效率，降低成本。
25.进一步的，所述加热组件5为包裹在实验容器1外侧的恒温电热套，加热组件5的加热温度设置为80℃，具体温度根据露点温度设置，允许存在一定偏差，只需要是在露点温度之下即可。
26.所述实验容器1内还设置有温度传感器6，所述温度传感器6的端部插入到硫酸溶液内，检测硫酸溶液的温度，确保与加热组件5的加热温度接近。
27.所述实验容器1内还设置有一气缸7，所述试样2放置于气缸7上，所述气缸7选用聚
四氟乙烯制成，以防止气缸7被腐蚀，所述气缸7也可以换成耐腐蚀材料制作的支架等支撑结构。
28.所述驱动电极3为铂网，规格为1cm
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4cm，两个驱动电极3的间距为4.5cm，试样2与驱动电极3的间距分别为1.2cm，两个所述驱动电极3分别通过导线与一电池的正负极连接。所述参比电极4为饱和甘汞电极，所述实验容器1使用玻璃材质，尺寸为13cm
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19cm
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7cm，厚度为3cm，用一个玻璃盖子将其松散地封闭。所述气缸7的高度至少为2cm；所述硫酸溶液的浓度为98.3％。
29.本发明还提供了所述基于双电极的酸露点腐蚀实验装置的实验方法，包括以下步骤，向实验容器1内加入硫酸溶液；
30.将试样2放置于实验容1器内，试样2处于硫酸溶液液面之上；具体的，试样2放置于气缸7上方；
31.将参比电极4和两个驱动电极3接入电路；，其中驱动电极3分别通过导线连接干电池即可，导线可选用铜线；
32.通过加热组件5加热实验容器，进行试验，加热组件5设置的加热温度为80℃，以促进硫酸溶液的蒸发并处于露点温度之下。
33.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。