乙醇胺/多胺的脱碳研究

工业应用于烟气脱CO2的吸收剂以乙醇胺(MEA)水溶液为主,提高其性能是吸收法脱CO2的关键。对相同浓度的MEA及其与4种多胺,包括N-(2-羟乙基)乙二胺(AEEA)、哌嗪（PZ）、二乙烯三胺(DETA)和三乙烯四胺(TETA),所组成的混胺水溶液(MEA/多胺)对CO2的吸收、再生性能和腐蚀性开展了实验研究。实验结果表明,多胺含量较低的MEA/多胺的吸收和再生性能都较MEA所有提高,腐蚀速度较MEA降低。但是多胺含量增大,再生率有所降低。因此,适当含量多胺的MEA/多胺是较MEA高效的吸收剂;4种混胺中,MEA/DETA和MEA/TETA性能最优。     

海带提取物对盐酸溶液中碳钢的缓蚀性能

以水为溶剂,通过压榨、搅拌、抽滤、烘干获得海带提取物缓蚀剂,采用失重法、极化曲线、扫描电镜考察了海带提取物对盐酸溶液中碳钢的缓蚀性能.结果表明:60℃添加200mg/L海带提取物的1mol/L盐酸溶液中碳钢的腐蚀速率为6.88g/(m~2·h),缓蚀效率为95.19%,提取物在碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式.提取物对盐酸溶液中碳钢腐蚀的阴极过程和阳极过程均有抑制作用,腐蚀电位变化不大,表明提取物为混合型缓蚀剂.添加缓蚀剂后,腐蚀电流密度由9.00×10~(-2) A·cm~(-2)降至2.21×10~(-2) A·cm~(-2).扫描电镜照片表明,添加海带提取物后,盐酸溶液中碳钢的腐蚀被明显抑制,打磨划痕清晰可见,未见局部腐蚀发生.     

基于电位法和酸碱度法的醇胺溶液吸收二氧化碳

醇胺溶液具有对二氧化碳吸收速率快、吸收容量大及再生简单的特点,采用电位法和酸碱度法对一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)吸收二氧化碳特性进行研究,揭示电位、酸碱度与吸收速率、吸收容量之间的内在联系,并考察醇胺溶液再生二氧化碳的特性,提出测定溶液中醇胺浓度和CO2体积分数的新方法.结果表明:MEA和DEA是优良的醇胺吸收剂;做出速率-电位曲线或速率-酸碱度曲线,就可以利用电位法或酸碱度法对醇胺溶液吸收二氧化碳的反应程度进行估测.     

环保型复合缓蚀剂的制备与性能

为了解决碳钢在含有NaCl溶液中的腐蚀问题,在硅酸钠溶液中复配其他缓蚀组分,制备环保型复合缓蚀剂.通过Tafel极化曲线,盐水浸泡实验,扫描电子显微镜(SEM)对缓蚀剂的性能进行表征.实验结果表明:在室温条件下含缓蚀剂的NaCl水溶液(质量分数5%)对碳钢的腐蚀速率明显降低,缓蚀率达到85.58%,SEM分析显示碳钢表面形成了一层致密的钝化膜;随着腐蚀体系的温度、搅拌速度升高以及碳钢浸泡时间的延长,缓蚀效率不断下降.     

恐龙化石的人工加速腐蚀研究

为了深入探讨恐龙化石的风化原因,为恐龙化石新型保护材料的研制提供理论支持,项目采用0.5,1,2mol/L硫酸溶液,二氧化碳饱和液与5%碳酸氢钠溶液对自贡出土恐龙化石进行人工加速腐蚀实验;利用失重法、XRD、XRF和显微法表征.结果表明:3种介质对化石腐蚀速率依次为硫酸溶液24.213 6g/(m2·h),二氧化碳0.663 7g/(m2·h),碳酸氢钠0.126 3g/(m2·h).硫酸溶液对化石腐蚀速率是二氧化碳的36.5倍,是碳酸氢钠溶液的191.7倍;在0.5mol/L硫酸溶液腐蚀下,XRD和XRF说明化石中CaCO3首先腐蚀,腐蚀量最大,腐蚀后化石中钙含量减少66.4%.化石腐蚀前后形貌变化与腐蚀速率一致.     

耐高温酸化缓蚀剂GC-203L的开发及评价

喹啉季铵盐和曼尼希碱季铵盐复配物作为缓蚀剂母体,通过复配增效剂,制备出了耐高温酸化缓性剂GC-203L。通过测定不同温度、不同加量以及不同酸液类型及酸液浓度下GC-203L的动态腐蚀速率,对其缓蚀性能进行了评价,并对其缓蚀机理进行了探讨。GC-203L在20%盐酸、土酸中,150℃下钢片的动态腐蚀速率分别为3.2g/(m2·h)、45.3 g/(m2·h),耐温可达180℃,具有良好的缓性性能。     

胺法脱碳系统模拟及吸收剂的选择

为了选择性能较好的吸收剂,以一乙醇胺溶液(MEA)、二乙醇胺溶液(DEA)、甲基二乙醇胺溶液(MDEA)、2-氨基-2-甲基-1-丙醇溶液(AMP)为目标吸收剂,用Aspen plus软件模拟各种吸收剂吸收CO2的工况,比较相同条件下采用不同吸收剂的吸收率、能耗和吸收剂成本等参数。结果表明,4种吸收剂中MDEA的运行成本是最低的,脱除CO2的能耗为3.01GJ.t-1、吸收剂成本为32.4元。还针对MDEA进行了敏感性分析,分别考察了入口吸收剂量、塔高和级数对吸收效果的影响,为相关参数的优化组合提供了初始数据。     

钛合金在超临界水氧化含氯废水介质中腐蚀的研究

使用超临界水氧化反应中试装置.研究了钛合金(纯钛和铸钛)在超临界水氧化条件下(温度为400~600℃、压力为28~32 MPa)分解含氯废水时的腐蚀.经过30 d的试验,用金相光学显微镜和扫描电子显微镜观测腐蚀的形貌,结果表明,2种金属在含氯水溶液超临界水氧化条件下试验均存在腐蚀,用称重法对腐蚀速率进行了测试,其中.纯钛腐蚀速率为0.014 g/(m2.h)或0.43 mm/a.铸钛金属腐蚀速率为0.015 g/(m2.h)或0.45 mm/a.同时对其材质的腐蚀机理进行了揭示.     

碳钢在中碱性介质中的腐蚀行为

采用稳态极化法和动电势扫描法测定了碳钢在Ｋ２ＳＯ４和饱和（ＮＨ４）４ＣＯ３溶液中的极化曲线,讨论了不同介质中碳钢的腐蚀速率及缓蚀剂的加入对碳钢腐蚀速率的影响．     

新型高温酸化缓蚀剂SJ-1的制备及性能研究

为进一步增强酸化缓蚀剂在高温深井中的缓蚀效果,本实验以氯甲基萘为季铵化中间体,与双曼尼希碱反应,合成得到一种双曼尼希碱季铵盐,通过单因素分析法优选复配分散剂和增效剂得到高温酸化缓蚀剂SJ-1,使用失重法和电化学法评价其缓蚀性能。研究结果表明,高温酸化缓蚀剂SJ-1在180℃下,加量仅为3%时,就能使N80钢片在20%盐酸和土酸中的腐蚀速率分别达到70.15 g/(m2·h)和65.32 g/(m2·h),均小于SY/T 5405—2019中的一级指标;高温酸化缓蚀剂SJ-1是以抑制阳极过程为主的混合控制型缓蚀剂;量子化学计算结果表明,以氯甲基萘为中间体合成的双曼尼希碱季铵盐缓蚀性能优于以氯化苄为中间体合成的。     

恐龙化石保护材料的耐蚀性能

采用共混法与原位聚合法制备添加纳米二氧化硅恐龙化石保护材料.将制备恐龙化石保护材料与传统保护材料(硝基清漆)分别涂覆钢片,用3.5%氯化钠溶液浸泡腐蚀,测试腐蚀电位、腐蚀电流、交流阻抗和腐蚀速度;利用SPM和DSC测试保护材料分散性与热分解性.结果表明:共混法与原位聚合法制备保护材料腐蚀电流分别为3.481×10-7A/cm2、2.332×10-6A/cm2,硝基清漆腐蚀电流为4.181×10-6A/cm2,共混法制备保护材料腐蚀速度最小;三种保护材料失重腐蚀速率为1.18 g/(m2·h)、1.19 g/(m2·h)和1.29 g/(m2·h),共混法制备保护材料耐蚀性最好,交流阻抗谱测试结果与其一致;添加4%纳米SiO2制备水溶性保护材料时,共混法制备材料耐热性、分散性较原位聚合法好,两者涂膜附着力皆为1级.     

Effects of chitosan inhibitor on the electrochemical corrosion behavior of 2205 duplex stainless steel

The effects of chitosan inhibitor on the corrosion behavior of 2205 duplex stainless steel were studied by electrochemical measurements, immersion tests, and stereology microscopy. The influences of immersion time, temperature, and chitosan concentration on the corrosion inhibition performance of chitosan were investigated. The optimum parameters of water-soluble chitosan on the corrosion inhibition performance of 2205 duplex stainless steel were also determined. The water-soluble chitosan showed excellent corrosion inhibition performance on the 2205 duplex stainless steel. Polarization curves demonstrated that chitosan acted as a mixed-type inhibitor. When the stainless steel specimen was immersed in the 0.2 g/L chitosan solution for 4 h, a dense and uniform adsorption film covered the sample surface and the inhibition efficiency (IE) reached its maximum value. Moreover, temperature was found to strongly influence the corrosion inhibition of chitosan; the inhibition efficiency gradually decreased with increasing temperature. The 2205 duplex stainless steel specimen immersed in 0.4 g/L water-soluble chitosan at 30℃ displayed the best corrosion inhibition among the investigated specimens. Moreover, chitosan decreased the corrosion rate of the 2205 duplex stainless steel in an FeCl₃ solution.     

复配缓蚀剂在油水混合液中的缓蚀性能

以2-巯基苯并咪唑（MBI）为缓蚀剂,MBI与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为复配缓蚀剂,考察其在模拟油田情况下对20#钢的缓蚀性能的影响。采用SEM和AES考察缓蚀剂使用前后碳钢的表面形貌和各元素含量,利用腐蚀速率快速评定仪对20#钢材料的腐蚀速率进行测定,由电化学工作站测试20#钢的极化曲线和交流阻抗曲线。实验结果表明,当测试温度为30℃时,单独使用MBI对20#钢有一定缓蚀效果, MBI质量浓度为1.98g/L时缓蚀效率最高,为86.04%;当采用MBI+CTAB复配缓蚀剂时,缓蚀效果优于单独使用MBI时的缓蚀效果, CTAB质量浓度为0.3g/L时缓蚀效率达到95.87%。     

硫化氢质量浓度和温度对碳钢在NACE溶液中腐蚀行为的影响

采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱等电化学实验方法以及扫描电镜和能谱等表面分析技术对20#碳钢在不同H2S质量浓度(0,95.61,103.22,224.16 mg.L-1)、不同温度(25,35,45℃)下的NACE溶液(含CO2)中腐蚀行为进行了研究,同时对该环境下腐蚀产物的形成机制进行了探讨.发现在含有CO2的NACE溶液中,加入少量H2S,能加剧碳钢腐蚀,加速阳极铁的溶解和阴极氢气的析出.随着H2S质量浓度的增加,腐蚀电流密度增大,碳钢腐蚀加剧.温度升高,腐蚀极化电阻变小,腐蚀也会加剧.腐蚀试样外层絮状腐蚀产物主要是铁碳化物,接近基体表面的腐蚀产物主要是铁硫化物.     

碳氮比改变对崇明东滩湿地反硝化与硝态氮氨化的影响

【目的】分析自然和人为活动加速影响下沿海湿地土壤碳氮比变化对硝态氮还原过程的影响。【方法】以崇明东滩典型滨海湿地为例,采集4种不同覆被类型下沉积物样品,添加C₆H₁₂O₆或KNO₃溶液,使沉积物有机碳与硝态氮比例($C/NO_3^--N$)增大30%和减小30%,借助 ¹⁵N同位素稀释技术,研究反硝化(Den)与硝态氮氨化(DNRA)的变化特征。【结果】$C/NO_3^--N$的升高或降低均引起芦苇和互花米草覆被下沉积物Den和DNRA速率的显著下降(P<0.05)。芦苇覆被下Den速率从原土的10.1 μg/(kg·h)降至1.0~3.1 μg /(kg·h),互花米草覆被下Den速率从原土的3.4 μg /(kg·h)降至0.3~0.4 μg /(kg·h)。相比较而言,芦苇植被下DNRA速率从原土的21.9 μg /(kg·h)降至12.7~14.5 μg /(kg·h),互花米草覆被下从原土的42.6 μg /(kg·h)降至3.1~5.8 μg /(kg·h)。【结论】4种覆被下沉积物DNRA/Den值均大于1,表明DNRA是湿地硝态氮还原的主要途径。与$C/NO_3^--N$减小相比,$C/NO_3^--N$增大使$NO_3^--N$的还原更趋向DNRA过程。崇明东滩湿地$C/NO_3^--N$的波动(±30%)可能并不会导致沉积物N₂O排放的显著增加。     

超重力吸收与批式解吸工艺结合用于乙醇胺(MEA)-乙醇溶液沼气脱碳的研究

利用超重力反应器对乙醇胺（MEA）-乙醇溶液用于沼气脱碳的吸收性能进行了研究,将批式解吸工艺用于沼气脱碳,对使用了加热器的MEA-乙醇富液的批式解吸性能进行分析。研究发现进液量、进液MEA含量和转子转速的升高以及进气量、进气CO₂含量的降低会提升脱碳效果;最佳转子转速为1 000 r/min,此时当进入超重力反应器的n（CO₂）/n（MEA）<0.4时CO₂去除率可以接近100%;解吸液CO₂负荷最低可以达到0.03 mol/mol;在MEA浓度4.92 mol/L、解吸时间20 min时,单位解吸能耗（释放单位质量CO₂的能耗）达到最低,为3.17 MJ/kg,此时解吸液负荷为0.16 mol/mol。批式解吸可以通过控制解吸时间准确地调节解吸液CO₂负荷,吸收-解吸循环次数的增加不会导致脱碳效果的恶化。