Laboratory evaluation of rubber linings used in flue gas desulphurization plants by the gravimetric method and impedance spectroscopy

• Autorzy: Drela I. , Masalski J. , Nitsch K. , Piasecki T. , Szczygieł B.

Warianty tytułu

PL

Laboratoryjna ocena wykładzin gumowych używanych w instalacjach odsiarczania spalin, metodą grawimetryczną i spektroskopii impedancyjnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Special cells made of austenitic steel were employed to carry out accelerated tests of lining materials in the autoclave at elevated temperature and at a pressure gradient along the sample’s thickness. The tests were carried out on three kinds of rubber linings: prevulcanized soft two-ply lining based on bromobutyl rubber, selfvulcanizing two-ply lining based on bromobutyl rubber and prevulcanized lining based on chlorobutyl rubber. Distilled water, 1 % aqueous solution of HCl and aqueous solution containing 50 g/dm3 of sulphuric acid and 26 g/dm3 of sodium bisulphate (IV) were used as the working medium in the tests. The temperature of the working medium in the autoclave was kept at 110±2°C and the sample exposure time amounted to 48 hours. The change in the mass of the samples after the proper time of exposure in the autoclave was determined by the gravimetric method. A measuring system made up of an Agilent 4294A high-frequency impedance analyzer and a low-frequency impedance analyzer with a Keithley 428 current/voltage transducer was used to perform measurements in a frequency range from 0.1 mHz to 10 MHz at activation with an voltage amplitude of 1 V[RMS]. The impedance measurement results show that despite the severe corrosive conditions in the autoclave and the gain in the mass of the samples, the tested coating materials did not undergo significant degradation during their exposure and keep good dielectric and protective properties.

PL

Zastosowano specjalne komórki ze stali austenitycznej, umożliwiające przeprowadzenie przyspieszonych badań materiałów powłokowych w autoklawie w warunkach podwyższonej temperatury i gradientu ciśnienia na grubości próbki. Badania wykonano dla trzech rodzajów wykładzin gumowych: wstępnie wulkanizowanej miękkiej wykładziny dwuwarstwowej na bazie kauczuku bromobutylowego, dwuwarstwowej samowulkanizującej się wykładziny na bazie kauczuku bromobutylowego i wstępnie wulkanizowanej wykładziny na bazie kauczuku chlorobutylowego). W badaniach jako medium robocze stosowano wodę destylowaną, 1% roztwór wodny kwasu solnego oraz roztwór wodny zawierający 50 g/dm3 kwasu siarkowego i 26 g/dm3 wodorosiarczanu (IV) sodu. Temperaturę medium roboczego w autoklawie utrzymywano w zakresie 110±2°C, a czas ekspozycji próbek wynosił 48 godz. Metodą grawimetryczną oznaczano zmianę masy próbek po odpowiednim czasie ekspozycji próbek w autoklawie, a wykorzystując system pomiarowy zestawiony z wysokoczęstotliwościowego analizatora impedancji Agilent 4294A oraz niskoczęstotliwościowego analizatora impedancji z przetwornikiem prąd-napięcie Keithley 428 wykonywano pomiary w zakresie częstotliwości od 0,1 mHz do 10 MHz przy pobudzeniu o amplitudzie napięcia przemiennego 1 V[RMS]. Otrzymane wyniki badań impedancyjnych pozwalają stwierdzić, że badane materiały powłokowe, pomimo ostrych warunków korozyjnych w autoklawie i zwiększenia masy próbek, nie uległy znaczącej destrukcji podczas ekspozycji i zachowały dobre właściwości dielektryczne i ochronne.

Słowa kluczowe

EN

flue gases desulphurization; gravimetric method; impedance spectroscopy method; rubber linings; lining material

PL

odsiarczanie spalin; metoda grawimetryczna; metoda spektroskopii impedancyjnej; wykładzina gumowa; materiał powłokowy

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Maszyn Przepływowych PAN ; Komitet Problemów Energetyki Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Archiwum Energetyki
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 42, nr 2
• Strony: 27--36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Drela I.

• Wrocław University of Technology. Faculty of Chemistry

autor

Masalski J.

• Wrocław University of Technology. Faculty of Chemistry

autor

Nitsch K.

• Wrocław University of Technology. Faculty of Microsystem Electronics and Photonics

autor

Piasecki T.

• Wrocław University of Technology. Faculty of Microsystem Electronics and Photonics

autor

Szczygieł B.

• Wrocław University of Technology. Faculty of Chemistry

Bibliografia

• [1] Masalski J., Drela I., Piasecki T., Nitsch K., Szczygieł B.: Using impedance spectroscopy for evaluation of rubber linings used in FGD installations. Ochrona przed korozją 55(2012), 4, 185-188.
• [2] Drela I., Szczygieł B.: Corrosion hazards and materials applied in flue gas desulphurization systems. Ochrona przed korozją 54(2011), 4-5, 124-127.
• [3] Hall G.: Materials considerations for maintaining FGD infrastructure. Power Eng. June 2007, 96-104.
• [4] Fenner J., Schedlitzki D.: Rubber linings as corrosion protection in FGD plants -requirements, choice of basic materials, properties. Keramchemie GmbH, Siershahn 1991.
• [5] Chiodelli G., Lupotto P.: Experimental approach to the impedance spectroscopy technique. J. Electrochem. Soc. 138(1991), 9, 2703-2711.
• [6] Piasecki T., Wroński M., Dudek M., Nitsch K.: System setup and software for impedancje spectroscopy measurements. Elektronika 3(2011), 74-76.
• [7] Agilent Technologies: Impedance Measurements Handbook. 2003.
• [8] Cole K.S., Cole R.H.: Dispersion and Absorption in Dielectrics I. Alternating Current Characteristics. J. Chem. Phys. 9(1941), 341-351.
• [9] Jonscher A.K.: Universal Relaxation Law. Chelsea Dielectrics Press Ltd, London 1996.