Ванадия пятиокись, золь

При сжигании котельного топлива, содержаш его повышенное количество тяжелых металлов, в печах интенсивно разрушается огнеупорная кладка. Наиболее агрессивным компонентом является ванадий. Пятиокись ванадия и ванадил-ванадат натрия, присутствующие в золе, являются наиболее легкоплавкими соединениями в совокупности с сернистыми веществами они образуют плотные отложения, вызывающие коррозионное разрушение металла. Верхний допустимый предел содержания ванадия в котельном топливе, при котором высокотемпературная коррозия не наблюдается, составляет 0,005%, в газотурбинном топливе — 0,0003%). [c.90]

Присутствующие в золе топлив металлы, выполняя роль катализаторов, способствуют развитию коррозионных процессов. Наиболее активными металлами, способствующими развитию коррозионных процессов в камерах сгорания, являются ванадий и натрий. Механизм ванадиевой коррозии можно представить следующим образом. Образующаяся после сгорания пятиокись ванадия (температура плавления 685° С) в жидком виде осаждается на металлических поверхностях газового тракта. [c.57]

Определение точного состава золы мазутов сопряжено со значительными трудностями. Последнее обусловлено тем, что для исследования состава золы согласно существующим методикам необходим химический анализ негорючего остатка. Однако при сжигании пробы минеральные вещества мазутов могут значительно изменить свой первоначальный состав. В частности, легколетучие соли щелочных металлов [22 ] и пятиокись ванадия [23 ] могут быть частично потеряны при недостаточно тщательном проведении анализа. В последние годы для определения состава золы применяют спектральный и рентгеноструктурный анализы [24—26 ], которые расширяют возможности исследования. [c.416]

В связи с применением мазутов для газовых турбин (рабочие температуры их поверхностей нагрева 700—800°) авторы многих работ [30—35] считают особенно опасным компонентом золы соединения ванадия как агента, вызывающего коррозию металлических поверхностей и способствующего образованию отложений на поверхностях нагрева. Соединения ванадия являются не только коррозионно агрессивными, но и связывающими веществами, так как при температурах 650—700° пятиокись ванадия, образующаяся при сгорании мазута, спекается и плавится. Соединения щелочных металлов в виде сульфатов также вызывают большие отложения, но заметная коррозия происходит лишь в присутствии УзОй. Нефтяная зола, содержащая ванадий, особенно в соединении с натрием, также сильно разрушает огнеупорный материал [31]. [c.463]

Анализ отложений, снятых с различных поверхностей нагрева котельных установок после работы на сернистых и малосернистых мазутах (табл. 139), показал, что основные компоненты отложений идентичны компонентам золы мазутов. Характерной особенностью всех отложений является отсутствие хлоридов, несмотря на то, что присутствующие в мазутах минеральные примеси содержали много хлоридов. Отложения преимущественно состоят из сульфатов. По-видимому, при сгорании мазута хлориды золы разлагаются и хлор замещается серой топлива. Основное отличие состава отложений сернистых мазутов от несернистых заключается в содержании в них ванадия, а также в повышенном содержании нерастворимых окислов, затрудняющих очистку труб. Ранее указывалось, что расплавленная пятиокись ванадия является активным коррозионным агентом,, однако при существующих параметрах работы котельных установок опасность ванадиевой коррозии, по-видимому, невелика, так как коррозионная агрессивность ванадия проявляется в основном при температурах 650° и выше. [c.463]

Имеющиеся в составе золы мазута элементы находятся в состоянии сложного взаимодействия, протекающего в гомогенных и гетерогенных условиях. Так, например, соединяясь с другими веществами, УгОз образует многочисленные комплексы с температурой плавления от 650 до 1500 °С. Пятиокись ванадия обладает явно выраженными [c.39]

После сгорания некоторых мазутов большую часть образовавшейся золы составляет именно ванадий (до 45%). Пятиокись ванадия — результат полного окисления ванадия — реагирует с защитной окисной пленкой подвесок и труб, способствуя дальнейшему разъеданию металла коррозионноактивными веществами, а также оплавлению и отслаиванию огнеупорной футеровки печей из-за снижения ее температуры плавления. [c.118]

Коррозионное повреждение труб газовыми средами, образуемыми при сжигании топлива. В газовых средах, образующихся при сжигании разнообразных видов топлива, как уже указывалось, содержатся азот, окись и двуокись углерода, водяной пар и кислород. При использовании сернистого топлива в продуктах сгорания появляются сернистый газ и сероводород. Кроме того, в топочных газах могут находиться взвешенные твердые частички золы. В случае применения мазутов из сернистых нефтей зола характеризуется повышенным содержанием ванадия, соединения которого при высоких температурах выступают в роли катализаторов, способствующих образованию серного ангидрида из сернистых топлив. Ванадий, соединяясь с кислородом, образует три типа окислов, включая пятиокись ванадия. [c.123]

Так, золи, содержащие длинные тонкие частицы (пятиокись ванадия, герма- [c.49]

Несмотря на малое содержание в нефти, микроэлементы значительно влияют на процессы ее переработки и дальнейшее использование нефтепродуктов. Большинство элементов, находящихся в нефти в микроколичествах, являются катализаторными ядами, быстро дезактивирующими промышленные катализаторы нефтепереработки. Поэтому для правильной организации технологического процесса и выбора типа катализатора необходимо знать состав и количество микроэлементов. Большая часть их концентрируется в смолисто-асфальтеновой части нефти, поэтому при сжигании мазутов образующаяся пятиокись ванадия сильно корродирует топливную аппаратуру и отравляет окружающую среду. Современные электростанции, работающие на сернистом мазуте, могут выбрасывать в атмосферу вместе с дымом до тысячи килограммов УгОв в сутки. С другой стороны, золы этих ТЭЦ значительно богаче по содержанию ванадия, чем многие промышленные руды. В настоящее время уже работают установки по извлечению УгОб из золы ТЭЦ. [c.283]

Характеристика этой нефти приведена ниже. Она отличается низким содержанием золы, всего 0,004%, но зола характеризуется высоким содержанием ванадия, которое достигает (в пересчете на пятиокись) 59%. [c.385]

Металлические сплавы могут быть весьма устойчивы к высоким температурам в газовой среде, не содержащей коррозионно-агрессивных компонентов, но в присутствии золы, содержащей пятиокись ванадия, сульфат натрия, окись свинца и другие соединения, эта устойчивость резко снижается. [c.297]

Ванадий встречается в нефтяной золе от О до 40%. В золе нефтей Второго Баку его содержание превышает 10%. Наличие ванадия в нефти и нефтепродуктах нежелательно, т.к. образующаяся при сгорании нефтепродуктов пятиокись ванадия и другие его соединения являются переносчиком кислорода и играют роль опасного корродирующего агента. [c.56]

В смолисто-асфальтеновых веществах (преимущественно в асфальтенах) концентрируется наибольшее количество металлов [85], которые входят в состав сложных комплексов с высокомолекулярными полициклическими соединениями. Именно из-за присутствия тяжелых металлов из смолисто-асфальтеновых веществ невозможно получить электродный к01кс. При сжигании котельного топлива, содержащего повышенное количество тяжелых металлов, в печах интенсивно разрушается огнеупорная кладка. Наиболее агрессивным компонентом является ванадий. Пятиокись ванадия и ванадил-ванадат натрия, присутствующие в золе, являются наиболее легкоплавкими соединениями в совокупности с сернистыми веществами они образуют плотные отложения, вызывающие коррозионное разрушение металла [62]. Верхний допустимый предел содержания ванадия в [c.82]

После написания доклада продолжались серийные опыты по изучению коррозии металлов в условиях испытательной установки. Все испытания проводились при температуре газа 750°. Чтобы условия были по возможности жесткими, для испытаний применяли исключительно тяжелое котельное топливо, свойства которого приведены в табл. И. Вязкость этого котельного топлива при 20° 4460 сст (3000 сек. по Редвуду) содержание золы высокое и достигает 0,13%. Интересно отметить, что это котельное топливо отличается также высоким содержанием ванадия содержахше ванадия в золе достигало 55% (в пересчете на пятиокись ванадия). [c.383]

Примерами отрицательно заряженных частиц могут служить золи металлов Ли, Ад, Р1, 5Ь, Си сульфиды металлов Аз, 5Ь, ей, РЬ пятиокись ванадия, сера кислоты кремневая, оловянная кислотные красители (красное конго, бензпур-пурин и др.), мыло крахмал, пектин, гумус мастика гуммигут, латексы гуммиарабик, белки в щелочной среде, почвенные частицы. [c.78]

Но задача совместного получения в растворе урановой и ванадиевой кис. ют легко разрешается, если от истинных растворов пере11ти к растворам коллоидным. Пятиокись ванадия и трехокись урана образуют коллоидные растворы, представляющие собой ацидоидные золи с отрицательно заряженными частицами, вследствие чего при смешении они не вызывают взаимной коагуляции. В этих условиях урановая и ванадиевая кислоты реагируют друг с другом, образуя комплексные урано-ванадиевые кислоты. [c.134]

Ввиду непригодности РЬ/На-электрода и хингидронного электрода для измерения pH в растворах, содержащих пятиокись ванадия (ввиду окисляющих свойств последней), измерения были произведены при помощи стеклянного электрода, примененного в том виде, как он описан в одпой и< работ нашей лаборатории [7]. Кривая титрования иОз-УгОа-золя представляет собой обычную кривую титрования одной кислоты, но не смегн [c.135]

Определение ванадия в нефтепродуктах представляет некоторые трудности, связанные с различной летучестью его соединений. При озолении пробы возможны потери легколетучей пятиокиси ванадия, что вынуждает иногда применять специфические методы озоления (см. гл. 1). Во время испарения золы из канала угольного электрода пятиокись ванадия быстро восстанавливается до металлического ванадия, который хорошо растворяет углерод, образуя мололетучие карбиды [8]. При испарении смеси пятиокиси ванадия с угольным порошком из канала угольного электрода основная масса ванадия поступает в облако дуги во второй половине экспозиции (рис. 83). Пятиокись ванадия в смеси с углем при температуре красного каления можно хлорировать с образованием окситрихлорида ванадия УОС1з с т. кип. 127,2 °С [423]. [c.203]

В некоторых тяжелых остаточных топливах содержится сравнительно много ванадия, серы и натрия. При сгорании топлив с высоким содержанием ванадия в образующейся золе присутствует пятиокись ванадия, которая может вызывать интенсивную коррозию двигателей. Подавить ее можно, нейтрализуя пятиокись ванадия до неагрессивной окиси для этого разработана присадка барсад [157] она, кроме того, нейтрализует кислые побочные продукты сгорания. [c.366]

Зола и, в особенности пятиокись ванадия, вызывает коррозию лопаток турбины. Как полагают, механизм коррозии заключается в том, что пятиокись ванадия является переносчиком кислорода. Отдавая кислород, она переходит в низший окисел, который вновь окисляется до высигей валентности. [c.79]

Точный мсхани.зм коррозионного воздействия золы топлива является пока еще предметом полемики. Амгверд [3] высказал предположение, что воздействие пятиокиси ванадия имеет место в результате плавления защитной пленки окислов металла, вследствие чего металл подвергался прогрессирующему окислению, в котором пятиокись ванадия действует как переносчик кислорода. Это предположение, невидимому, является верным, роль же других составляющих золы самих по себе или в сочетании с ванадием объяснить труднее. Ширлей [6] показал, что сульфат натрия сам по себе и в присутствии серы незначительно действует на окисление жаростойких материалов при температурах ниже 850° нри удовлетворительном протекании сгорания. Однако тот же автор показал, что в условиях неполного сгорания может протекать интенсивная коррозия при одновременном присутствии натриевых солей и хлоридов. [c.176]

На основании эксплуатационного опыта считается общепринятым мнение, что наиболее вредными композюнтами золы как в отношении коррозии, так и в отношении заноса частей турбин являются натрий и ванадий, причем последний более вреден. Присутствие серы в топливе также заметно влияет на образование отложений и коррозионное действие. Механизм коррозионного воздействия составляющих золы был изложен выше, ио, очевидно, что рабочие условия, особенно температура, оказывают значительное влияние на интенсивность коррозии. При температурах выше примерно 650—700° коррозия становится очень сильной ван<но отметить, что именно в этом темпера1ур-ном интервале пятиокись ванадия спекается и плавится. Эти соображения указывают на необходимость систематического исследования влияния различных комионентов золы в широком диапазоне рабочих условий они и привели к экспериментальному исследованию с исиользованием трех описанных установок. [c.182]

Мартеновская пыль перед котлом-утилизатором состоит в основном из фракций 15—20 мкм фракции осевшей на трубах пыли еще меньше (см. 1.3). Эффекта самоочист-ки не наблюдается, что объясняет появление слоев пыли на боковых стенках труб. Наличие в отложениях только тонких фракций существенно повышает роль молекулярных сил сцепления, зависящих от величины площади поверхностей взаимодействующих частиц. В мартеновской пыли имеют место значительные электростатические силы, которые также способствуют росту сил сцепления. В связи С этим отложения мартеновской ныли нельзя отнести к классическим сыпучим отложениям [19]. Особенностью этой пыли является также наличие в ней компонентов [18], способствующих возникновению связанных отложений. К ним относятся окислы серы, известь СаО, а также цинк и свинец. Кроме того, при сжигании мазута образуется зола, содержащая окись натрия МагО, сернистый ангидрид SO2, пятиокись ванадия V2O5 и другие его [c.15]

Для мазутов, пспользуемых в качестве топлив для котельных установок и газовых турбин, большое значение имеют присадки, устраняющие ванадиевую коррозию, усиливаемую присутствием в золе топлива нат 1ия. При сгорании топлив, содержащих ванадий, образуется пятиокись ванадия, способствующая коррозии металлов (напр. Fe- -V3O5- FeO- -V2O4, затем V.jOj-]- 1/2О2 V.jOs и т. д.). Для устранения ванадиевой коррозии в топки котельных установок и в камеры сгорания двигателей отдельно от топлива вводят соединения кремния — силиконы, кизельгур, опоки, диатомовую землю, каолин, бентонит, а также газообразный аммиак. Присадки в виде пафтенатов бария, магния и кальция, магниевых солей синтетич. жирных к-т (С17— jo), нейтрализованного магнием окисленного петролатума (0,05—0,2%) добавляются неносредственно в топлива. [c.117]

В дискуссии по поводу сказанного Эден отметил Если только расплавленная пятиокись ванадия вошла в соприкосновение с металлом, то приставание и коррозия почти обязательно произойдут и промежуточная очистка только облегчит, но не предотвратит это воздействие . Обсуждая испытания гаэотур-бинных топлив в Паметраде, Дарлинг высказал уверенность, что коррозия на наружной стенке жаровой трубы вызвана расплавленной золой, действующей на внутренние стенки трубы и заползающей через края отверстий для воздуха. В той же дискуссии отмечалось, что коррозия на трубках регенератора в конце испытательного срока (после 1000 часов) была очень сильной. Между прочим, высказывалось мнение, что дешевле применять дистиллятное топливо, чем надеяться на смывание золы с лопаток несгоревшими частицами топлива. [c.30]

Пятиокись ванадия обладает необычайно сильной способностью к смачиванию. В тех случаях, когда пятиокись ванадия конденсируется на металлической поверхности, происходит ванадиевая коррозия металла в других случаях, когда пятиокись ванадия конденсируется на летящих частичках тугоплавкой золы, последние приобретают липкость и тогда явление может сводиться не только к ванадиевой коррозии металла, но и к усиленному заносу лопаточного устройства газовой турбины. На практике, конечно, эти явления будут одновременными. Занос лопаточного устройства доходил иногда до таких размеров, что уже через несколько часов работы невозможно было поддержать полную мощность ГТУ. Согласно литературным данным примерно так было и на танкере Аурис до применения присадок к мазуту, обезвреживающих агрессивное влияние ванадия. [c.35]

Много усилий было затрачено на поиски идеального сплава, способного противостоять коррозии под действием топливной золы, но в настоящее время такого сплава все еще нет. Стали, содержащие значительные добавки молибдена, как правило, быстро корродируют [772, 895, 899, 907]. По-видимому, повышенное содержание в сталях молибдена, вольфрама и ванадия всегда оказывает вредное действие [902]. Сравнительно хорошей стойкостью обладают сплавы никеля с хромом, нержавеющая сталь 18Х8Н и хромоалюминиевая сталь 37Х8А. Хотя пятиокись ванадия постепенно и разъедает защитную пленку окиси хрома СггОз, хромистые стали с содержанием до 40% Сг довольно хорошо выдерживают воздействие топливной золы [908], а особенно благоприятны в этом отношении добавки кремния [907]. Фитцер и Шваб [907] выявили влияние присадки кремния и хрома к железу путем периодического погружения образцов в расплав пятиокиси ванадия при 925° С. Результаты их исследования иллюстрируются на рис. 115. [c.393]

В табл. 3 приведены результаты изучения физико-химиче-ских свойств этих саж. Большинство образцов, за иоключе-нием мазутных саж, содержит незначительные количества золы. Повышенное содержание золы в мазутной саже объясняется тем, что в процессе газификации мазута минеральная часть исходного сырья переходит в сажу, причем 13,5% золы этой сажи составляет пятиокись ванадия. Последнее обстоятельство подтверждает факт концентрации в с е этой примеси и заслуживает особого внимания ввиду того, что пятиокись ванадия при безостаточной (бессажевой) газификации является источником высокотемпературной коррозии котлов- утили-заторов в агрегатах для газификации мазута. Характерным также является переход из исходного мазута в сажу значительного количества серосодержащих соединений. [c.189]

Присутствующие в золе топлив металлы, выполняя роль катализаторов, способствуют развитию коррозионных процессов. Наиболее активными металлами, способствующими развитию коррозионных процессов в камерах сгорания, являются ванадий и натрий. Механизм ванадиевой коррозии можно представить следующим образом. Образующаяся после сгорания пятиокись ванадия УгОг (температура плавления 685° С) в жидком виде осаждается на металлических поверхностях газового тракта. Ванадий обладает переменной валентностью и в условиях высокой температуры легко отдает часть кислорода железу, которое при этом разрушается, образуя окислы. Пятиокись ванадия превращается в четырехокись (с выделением атомарного кислорода, который окисляет железо), но при контакте с избытком кислорода в газовом тракте снова регенерируется в пятиокись. Таким образом ванадий может играть роль переносчика кислорода — катализатора газовой коррозии. Незначительное содержание в золе топлива сульфата натрия N2804 или окиси натрия МаО усиливает ванадиевую коррозию железа в десятки раз. [c.84]

В настоящее время на многих котлоагрегатах в качестве топлива широко используется мазут. Мазут обладает рядом преимуществ перед твердым топливом, а именно, легко транспортируется и сгорает почти без остатка. Однако образующаяся при сгорании мазута зола содержит агрессивные компоненты, такие, как пятиокись ванадия и N32804, что в сочетании с высокими температурами и интенсивными газовыми потоками в котле приводит к преждевременному выходу из строя подвесок паропере-гревательных труб. Проведенные во многих странах исследования различных сплавов показали, что наилучшей жаростойкостью в указанных условиях обладают хромоникелевые сплавы с высоким содержанием хрома [I—3]. [c.44]

Фостер и его коллеги нашли, что пятиокись ванадия (У О ) редко нахо- дится как таковая в золе нефти но если присутствует сульфат натрия, то он взаимодействует с УгО.,, образуя много комплексных ванадатов, некоторые из которых более коррозионно-активны, чем просто ЫаУОз или УаОв- Найдено, что из всех исследованных комбинаций смесь из 12% сульфата натрия и 88% пятиокиси ванадия является наиболее коррозионно-активной при нагреве вытесняется 50з и остается коррозионно-активный комплекс ЫазО УаО УгОб ванадат ЫагО ЗУзО также очень коррозионно-активен, и воздействие вытесненной ЗОд также возможно. Продукт, полученный взаимодействием между УаОа и Ыаг504, находится в жидком состоянии при температуре значительно ниже точки плавления чистого (680—690° С). [c.79]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология