氨逃逸的背景与重要性
氨逃逸在线监测,作为工业烟气治理中的关键环节,主要用于监控选择性催化还原(SCR)或选择性非催化还原(SNCR)脱硝系统中未反应的氨气(NH₃)排放情况。
氨气被仪器设备中不锈钢件吸附,导致响应减少或者丢失
氨气(NH₃)与不锈钢的反应并非简单的直接化学反应,而是取决于环境条件(如温度、湿度、压力)和不锈钢的类型。不锈钢的耐腐蚀性主要依赖于表面的氧化铬钝化膜,氨气在特定条件下可能破坏这层膜,导致腐蚀。
1. 高温或含水环境
在高温(如371℃~593℃)或潮湿条件下,氨气可能分解产生原子氮(N),原子氮能与不锈钢中的铬反应生成氮化铬(Cr₂N),破坏钝化膜。
反应方程式:(2Cr + N_2 rightarrow Cr_2N)
这种氮化作用可能导致材料脆化或晶间腐蚀,尤其在铬含量较低(<12%)的不锈钢中更明显。
2. 应力腐蚀开裂(SCC)
当不锈钢处于拉应力(如焊接残余应力)且环境中有氨和溶解氧时,可能引发应力腐蚀开裂。这通常发生在温度超过50℃的液氨储罐气相区域,导致裂纹扩展。1 例如,含镍量低于8%的铁素体不锈钢在氨环境中更易发生晶间腐蚀。
3. 不锈钢类型的影响
奥氏体不锈钢(如304、316):含镍量高时耐氨腐蚀性较好,尤其在低温无水条件下。
铁素体或马氏体不锈钢:腐蚀率较高,因铬含量较低,易形成氮化物。
解决方案-Diamy硅烷化镀膜
Diamy硅烷化镀膜在金属不锈钢表面覆盖一层致密的惰性SI-O-C层,有效隔绝了氨气分子钻入不锈钢表层,即使在高温下也不受影响,尤其是对于逃逸到空气中的微量氨来说,少量的吸附丢失可能导致数据结果的巨大变化。
因此在氨逃逸设备当中,气体所经过流路的接触件做全面的硅烷化处理显得尤为必要。