催化转化器中所用吸收剂对稳态的侵蚀

测试标准ASTM G76概述了“使用气体射流通过固体颗粒撞击进行侵蚀测试的标准测试方法”。测试标准规定使用Ø50µm氧化铝（Al 2 O 3）颗粒作为腐蚀剂，它会撞击参考材料1020型钢试样并产生稳态腐蚀（mg / min）。此稳态腐蚀速率对于根据材料的抗腐蚀能力来区分材料很重要。在这项研究中，我们将研究是否可以通过用催化转化中使用的多孔介质代替氧化铝侵蚀剂来达到这样的稳态腐蚀速率（见图1）。目的是根据多孔介质对1020钢的苛刻程度来区分多孔介质。 

图1.催化转化过程中使用的多孔介质腐蚀剂1、2和3。 

这些涂覆有催化剂的多孔介质或吸收剂用于由低价值原料工业生产汽油，这会损坏反应器的内表面。如图2所示，这些侵蚀物的尺寸远小于G76标准针对氧化铝颗粒规定的50 µm。

图2.在本研究中用作侵蚀剂的三种催化剂各自的粒度分布。

多孔介质在Ducom Air Jet侵蚀测试仪中用作腐蚀剂。 Ducom喷气侵蚀测试仪（参见图3）符合G 76和G 211-14。它是专为腐蚀剂和具有不同尺寸，形状和材料特性的样品而设计的。测试在环境安全的外壳中进行。用户可以选择将封闭系统加热到1000摄氏度。

图3. Ducom 气流喷砂冲蚀试验机，其温度控制达到1000摄氏度。 

首先，我们的腐蚀测试仪使用G76参考腐蚀剂（诺顿公司的氧化铝）和1020型钢进行了验证。根据G 76记录了稳态腐蚀（见图4）。它提供了一个安全的放心水平，我们的数据可以在其他符合G 76的腐蚀测试仪上进行复制。 

图4.对于G76测试，质量损失随测试时间的典型演变。氧化铝和1020型钢分别用作腐蚀试样和目标试样。

多孔介质腐蚀的结果表明，在16分钟的测试时间内1020钢的质量损失稳定增加。对于腐蚀剂1、2和3，观察到该现象（参见图5）。 

图5.腐蚀1、2和3时1020钢的质量损失演变。

该稳态腐蚀的斜率用于确定总体积损失，该总体积损失用于确定1020钢对1号，2号和3号侵蚀物的粗糙度（见图6）。  较小尺寸的腐蚀剂3与较大尺寸的腐蚀剂1和2相比显示出轻微的腐蚀。注意：较小尺寸的腐蚀剂与较大的腐蚀剂相比具有较低的动能（假设密度和角度相同），并且腐蚀磨损与动能成正比。 

图6.侵蚀1、2和3对1020钢的总体积损失。 

关键结论：

1.催化转化中使用的多孔介质在1020钢上表现出稳态腐蚀。 

2.根据G 76设计的Ducom喷气侵蚀测试仪可用于选择侵蚀性最小的多孔介质，该介质可减少反应堆材料的磨损。