一种模拟硫酸露点腐蚀的实验装置的制造方法_2

文档序号:8846845阅读:来源:国知局
瓶;10.—级混合气体减压阀;11.二级气体减压阀;12.混合气体导热油箱;13.气体混合罐;14.第一级实验腔;15.第二级实验腔;16.第三级实验腔;17.第四级实验腔;18.第一级隔热连接塞;19.第二级隔热连接塞;20.第三级隔热连接塞;21.废液废气吸收罐;22.气体混合罐进气管;23.气体混合罐进水管;24.气体混合罐出水管;25.恒温液腔;26.第一级气体挡板;27.第二级气体挡板;28.第三级气体挡板;29.第四级气体挡板;30.气体混合罐出气管;31.第一级气体挡板气孔;32.第一级气体挡板隔板;33.第二级气体挡板气孔;34.第二级气体挡板隔板;35.第三级气体挡板气孔;36.第三级气体挡板隔板;37.第四级气体挡板气孔;38.第四级气体挡板隔板;39.实验腔进水管;40.实验腔出水管;41.腔口进口螺纹;42.腔口出口螺纹;43.隔热连接圈进口螺纹;44.隔热连接圈出口螺纹;45.内部空腔;46.实验仓;47.环形恒温腔。
【具体实施方式】
[0030]需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0031]—种模拟硫酸露点腐蚀的实验装置,包括用于供应硫酸气体及水蒸气的第一部分和用于供应二氧化硫气体、二氧化碳气体及氮气的第二部分,所述模拟硫酸露点腐蚀的实验装置还包括用于模拟硫酸露点腐蚀的实验仓46,该第一部分和该第二部分均与该实验仓46连接并向该实验仓46内供应上述5种实验气体,如图1所示。
[0032]所述模拟硫酸露点腐蚀的实验装置还包括用于气体均匀混合的气体混合罐13,该第一部分和该第二部分均通过气体混合罐13与该实验仓46连接,即如图1所示,该第一部分和该第二部分均与气体混合罐13连接,气体混合罐13再与该实验仓46连接,即该第一部分和该第二部分供应的H2S04、H20、S02、C0#P \五种气体在气体混合罐13内进行均匀混合,混合后的气体在进入该实验仓46中进行实验。
[0033]该第一部分由蒸馏装置1、原料罐2、原料气泵3、原料气体减压阀4、原料气体导热油箱5和原料废液泵6组成,原料罐2内含有一定配比的硫酸水溶液,原料罐2能够通过输液管线向蒸馏装置I的蒸馏瓶中供应该硫酸水溶液,蒸馏装置I的蒸馏瓶还连接有用于将该蒸馏瓶内废液排出的排液管线和用于将硫酸气体排出的第一排气管线,该第一排气管线与气体混合罐13连接,该第一排气管线上设有原料气泵3、原料气体减压阀4和原料气体导热油箱5。蒸馏装置I采用油浴或者电热炉加热蒸馏,温度控制在60°C?200°C,分离出的气相成分主要为H2SOjP H 20的混合蒸气,底部剩余为废液。由于不同浓度的液态硫酸溶液在同温度下的蒸气成分有所不同,为了保证原料的浓度恒定,采用原料废液泵6将原料罐2中的溶液以低速持续抽送至蒸馏装置I中对其进行新鲜溶液置换,保持蒸馏装置I中的溶液成分稳定。即该排液管线上设有原料废液泵6,原料废液泵6能够在将该蒸馏瓶中的废液排出的同时将原料罐2中的硫酸水溶液抽吸至该蒸馏瓶中并使该蒸馏瓶中的硫酸水溶液中的硫酸浓度保持稳定。蒸馏出的气体保持恒温经原料气泵3的输送和原料气体减压阀4减压后给定至0.1Mpa左右送入原料气体导热油箱5进行控温,其温度稍高于露点温度保证其为气态,再进入气体混合罐13。
[0034]该第二部分由二氧化硫气瓶7、二氧化碳气瓶8、氮气气瓶9、一级混合气体减压阀10、二级气体减压阀11、混合气体热油箱12和第二排气管线组成,二氧化硫气瓶7、二氧化碳气瓶8及氮气气瓶9并联后与一级混合气体减压阀10连接,一级混合气体减压阀10采用三通道模式,对二氧化硫气瓶7、二氧化碳气瓶8和氮气气瓶9的三种气体分别控压,按所需的分压比并确定最终的总压约为2Mpa。一级混合气体减压阀10通过该第二排气管线与气体混合罐13连接,该第二排气管线设有二级气体减压阀11,SO2, 0)2和\的混合气体经过二级气体减压阀11减压至0.1Mpa后进入混合气体热油箱12加热至与第一部分的原料气体(即上述H2SOJP H2O的混合蒸气)相同的温度,然后送入气体混合罐13。
[0035]气体混合罐13包括内筒和外筒,该内筒设置在该外筒内,该内筒和该外筒之间形成环形的恒温液腔25,该内筒的一端设有与该第一部分和该第二部分分别连接的两个气体混合罐进气管22,该内筒的另一端设有与该实验仓连接的气体混合罐出气管30,该外筒上设有用于向恒温液腔25内供水的气体混合罐进水管23和用于将恒温液腔25内的水排出的气体混合罐出水管24。
[0036]为了使不同种类的气体能够在气体混合罐13中均匀混合,在该内筒中,沿气体混合罐进气管22向气体混合罐出气管30的方向(如图2所示从左向右)依次设置四个气体挡板,每个气体挡板上均设置有用于气体通过的多个气孔,沿气体混合罐进气管22向气体混合罐出气管30的方向该多个气孔在该四个气体挡板的中心与边缘交替分布。具体的,如图2至图7所示,气体混合罐13采用内外双层结构,外部通入恒的液体(水或者油)起到对气体混合罐13内部保温和控温的作用,其温度控制可稍高于露点温度防止气体在气体混合罐13内液化。恒温液体从下部的气体混合罐进水管23进入,由上部的气体混合罐出水管24排出。气体混合罐13的内部采用四级气体挡板对通入的混合气体产生折流进行均匀混合,每一级气体挡板都分为气体挡板隔板和气体挡板气孔两部分。其中第一级气体挡板26的第一级气体挡板气孔31开设在第一级气体挡板隔板32以中心为圆心的45°、135°、225°和315°四个方向,采用与气体混合罐13同圆心的实心圆形厚板在上述4个方向开孔的方法,并将0°、90°、180°和270°四个方向保留部分原始尺寸便于其与气体混合罐13的内部连接,使得混合气体从气体混合罐进气管22进入后经第一级气体挡板气孔31处排出至第二级气体挡板27处。第二级气体挡板27的第二级挡板气孔33设置在二级气体挡板27中心部分,便于混合气体进入后经第二级气体挡板隔板32折流。同时第二级挡板气孔33为十几个圆形小孔,便于将进入的混合气体破碎并均匀混合。混合气体从第二级挡板气孔33处通过后至第三级气挡板28处。第三级气挡板28和第一级气体挡板26形状相同,但是与气体混合罐13内部链接时逆时针旋转45°。第三级气挡板28和第一级气体挡板26的第三级挡板隔板36和第三级气体挡板气孔35互换位置,使得通过的气体混合更加均匀。第四级气体挡板29的第四级气体挡板隔板38设置在四周,混合气体经最终混合后从中间位置的第四级气体挡板隔板气孔37排除时已为混合均匀的气体,经气体混合罐进气管出气管30注入实验仓46的第一级实验腔14。另外,为了进一步便于气体在气体混合罐19中均匀混合,沿气体混合罐进气管22向气体混合罐出气管30的方向,该多个气孔在四个气体挡板上的过流面积逐渐减小且相邻两个所述气体挡板之间的距离逐渐增大,以利于气体均勾混合。
[0037]该实验仓包括多个依次连接的实验腔,该实验仓内含有一个用于承装试样的密封空腔45,每个所述实验腔的侧壁内均含有独立的用于水浴或油浴的环形恒温腔47,相邻的两个所述实验腔之间通过塑料隔热圈密封连接固定。具体的,如图1和图8所示,该实验仓采用四级设计,即该实验仓为第一级实验腔1
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