催化轉化器中所用吸收劑對穩態的侵蝕

測試標準ASTM G76概述了“使用氣體射流通過固體顆粒撞擊進行侵蝕測試的標準測試方法”。測試標準規定使用?50µm氧化鋁（Al 2 O 3）顆粒作為腐蝕劑，它會撞擊參考材料1020型鋼試樣并產生穩態腐蝕（mg / min）。此穩態腐蝕速率對于根據材料的抗腐蝕能力來區分材料很重要。在這項研究中，我們將研究是否可以通過用催化轉化中使用的多孔介質代替氧化鋁侵蝕劑來達到這樣的穩態腐蝕速率（見圖1）。目的是根據多孔介質對1020鋼的苛刻程度來區分多孔介質。 

圖1.催化轉化過程中使用的多孔介質腐蝕劑1、2和3。 

這些涂覆有催化劑的多孔介質或吸收劑用于由低價值原料工業生產汽油，這會損壞反應器的內表面。如圖2所示，這些侵蝕物的尺寸遠小于G76標準針對氧化鋁顆粒規定的50 µm。

圖2.在本研究中用作侵蝕劑的三種催化劑各自的粒度分布。

多孔介質在Ducom Air Jet侵蝕測試儀中用作腐蝕劑。 Ducom噴氣侵蝕測試儀（參見圖3）符合G 76和G 211-14。它是專為腐蝕劑和具有不同尺寸，形狀和材料特性的樣品而設計的。測試在環境安全的外殼中進行。用戶可以選擇將封閉系統加熱到1000攝氏度。

圖3. Ducom 氣流噴砂沖蝕試驗機，其溫度控制達到1000攝氏度。 

首先，我們的腐蝕測試儀使用G76參考腐蝕劑（諾頓公司的氧化鋁）和1020型鋼進行了驗證。根據G 76記錄了穩態腐蝕（見圖4）。它提供了一個安全的放心水平，我們的數據可以在其他符合G 76的腐蝕測試儀上進行復制。 

圖4.對于G76測試，質量損失隨測試時間的典型演變。氧化鋁和1020型鋼分別用作腐蝕試樣和目標試樣。

多孔介質腐蝕的結果表明，在16分鐘的測試時間內1020鋼的質量損失穩定增加。對于腐蝕劑1、2和3，觀察到該現象（參見圖5）。 

圖5.腐蝕1、2和3時1020鋼的質量損失演變。

該穩態腐蝕的斜率用于確定總體積損失，該總體積損失用于確定1020鋼對1號，2號和3號侵蝕物的粗糙度（見圖6）。  較小尺寸的腐蝕劑3與較大尺寸的腐蝕劑1和2相比顯示出輕微的腐蝕。注意：較小尺寸的腐蝕劑與較大的腐蝕劑相比具有較低的動能（假設密度和角度相同），并且腐蝕磨損與動能成正比。 

圖6.侵蝕1、2和3對1020鋼的總體積損失。 

關鍵結論：

1.催化轉化中使用的多孔介質在1020鋼上表現出穩態腐蝕。 

2.根據G 76設計的Ducom噴氣侵蝕測試儀可用于選擇侵蝕性最小的多孔介質，該介質可減少反應堆材料的磨損。