硫酸盐侵蚀下硬化水泥浆体中硫元素分布规律的微观测试研究

利用SEM的BSE成像模式和EDS的Line(线扫描)模式测试了2.5%和5.0%硫酸钠溶液中侵蚀1年的水泥净浆试样中硫、钙、硅元素的分布趋势,定量描述与分析了试样中硫元素的分布规律及其产生的主要原因。结果表明:两种浓度硫酸钠溶液侵蚀下的试样,其表层浆体中硫元素含量较低,近表层区出现"高硫含量"带,"高硫含量"带以内,硫元素含量随试样深度的增加,开始下降明显,后缓慢下降,最终趋于稳定;但5.0%硫酸钠溶液中试样"高硫含量"带的宽度和硫元素含量峰值明显大于2.5%硫酸钠溶液中的试样。为进一步研究水泥基材料中硫酸根离子的传输规律及硫酸盐侵蚀下水泥基材料的损伤劣化机理提供了基础。

基于Mapping图像分析的硫酸钠侵蚀水泥基材料中硫元素分布规律

利用SEM-BSE成像模式和EDS-Mapping模式测试了质量分数为2.5%和5.0%Na2SO4溶液侵蚀1年后的水泥净浆、砂浆试样的微观形貌和元素分布.结合图像分析方法,定量描述与分析了试样中硫元素浓度分布规律及硫酸根离子的侵蚀深度.结果表明:不同浓度Na2SO4溶液侵蚀下的净浆、砂浆试样中硫元素浓度分布趋势基本一致,表层浆体硫元素浓度较低,近表层区出现高硫含量带,随后硫元素浓度随深度增加而下降,下降幅度先剧烈后平缓,最终硫元素浓度趋于稳定.硫元素各分布段分别对应于石膏集中生成区、石膏与钙矾石混合生成区、钙矾石集中生成区以及未腐蚀区.高浓度Na2SO4溶液侵蚀后的净浆试样的高硫含量带宽度为550μm,硫元素浓度峰值为6.87%,明显大于低浓度Na2SO4溶液侵蚀后的试样(分别为300μm和1.93%);低浓度Na2SO4溶液侵蚀下,砂浆试样高硫含量带宽度大于同水灰比净浆试样,硫元素浓度峰值略小于净浆试样.

煤直接液化工艺硫氮元素分布及其影响研究

根据煤直接液化工艺中硫、氮元素的转化过程,研究探讨了该工艺中硫、氮元素的分布及其对生产过程的影响。研究结果表明,伴随煤的热解和加氢裂化反应,脱硫反应生成物H_(2)S的产率为0.68%、脱氮反应生成物NH_(3)的产率为0.34%(基于干基煤)。反应流出物中,48.5%的硫以H_(2)S的形态分布在气相系统中、1.52%的硫残留在液化油品中、50%的硫残留在煤液化沥青中;31.46%的氮以NH_(3)的形态分布在气相系统中、41%的氮留在液化油品中、28.1%的氮残留在煤液化沥青中。对反应生成的H_(2)S和NH_(3)在高压空冷、低压空冷、常压塔顶、减压塔顶存在结盐和腐蚀等危害进行了深入分析;通过在煤直接液化工艺中注水、注缓蚀剂等手段有效避免了硫、氮元素对煤液化系统的危害。