Korozní experimenty konstrukčních materiálů pro technologie CCS

Podobné dokumenty
Projekt vysokoteplotní karbonátové smyčky, jeho hlavní aktivity a dosažené výsledky

Výzkum vysokoteplotní sorpce CO 2 ze spalin s využitím karbonátové smyčky

PŘÍPRAVA EXPERIMENTÁLNÍHO ZAŘÍZENÍ PRO VYSOKOTEPLOTNÍ EXPOZICE MATERIÁLŮ TECHNOLOGIÍ CCS

Vysokoteplotní karbonátová smyčka moderní metoda odstraňování CO 2 ze spalin

Výzkum a vývoj přehříváku s vysokými parametry páry pro kotle v ZEVO

Výzkum vysokoteplotní sorpce CO 2 ze spalin s využitím karbonátové smyčky

Nanokrystalické tenké filmy oxidu železitého pro solární štěpení vody

Úvod do fyziky tenkých vrstev a povrchů. Spektroskopie Augerových elektron (AES), elektronová mikrosonda, spektroskopie prahových potenciál

Příloha je nedílnou součástí osvědčení o akreditaci č.: 753/2015 ze dne:

ANALYTICKÝ PRŮZKUM / 1 CHEMICKÉ ANALÝZY ZLATÝCH A STŘÍBRNÝCH KELTSKÝCH MINCÍ Z BRATISLAVSKÉHO HRADU METODOU SEM-EDX. ZPRACOVAL Martin Hložek

Problematika disertační práce a současný stav řešení. Filip Hort


Program CZ08 výsledky a zkušenosti z realizace

KOROZNÍ CHOVÁNÍ KONSTRUKCÍ Z PATINUJÍCÍCH OCELÍ ATMOFIX

PREPARING OF AL AND SI SURFACE LAYERS ON BEARING STEEL

Zhodnocení průběhu implementace projektu z pohledu zprostředkovatele programu CZ08 (MF)

VÝVOJ NOVÉ GENERACE ZAŘÍZENÍ S POKROČILOU DIAGNOSTIKOU PRO STANOVENÍ KONTAKTNÍ DEGRADACE

Sorpce oxidu uhličitého na vápence pocházejících z různých lokalit České republiky

Zkoušky nátěrových systémů pro oceli se zvýšenou odolností proti atmosférické korozi

Využití dat dálkového průzkumu Země pro monitoring erozního poškození půd

TESTOVÁNÍ KONSTRUKČNÍCH MATERIÁLŮ PRO VYSOKOTEPLOTNÍ PLYNEM CHLAZENÉ REAKTORY

Analýza vrstev pomocí elektronové spektroskopie a podobných metod

VLIV ENVIRONMENTÁLNÍCH A KONSTRUKČNÍCH PODMÍNEK NA KOROZNÍ RYCHLOST PATINUJÍCÍCH

Svazek pomalých pozitronů

Zpracování hořčíkových slitin technologií SLM

ANALYTICKÝ PRŮZKUM / 1 CHEMICKÉ ANALÝZY DROBNÝCH KOVOVÝCH OZDOB Z HROBU KULTURY SE ZVONCOVÝMI POHÁRY Z HODONIC METODOU SEM-EDX

Metodický postup stanovení kovů v půdách volných hracích ploch metodou RTG.

Protokol z korozní zkoušky 0065 / 2012

Elektronová mikroskopie a mikroanalýza-2

Navařování korozivzdorných trvrdonávarů pro rotační díly plunžrů hydraulických lisů. Zbyněk Bunda

Příloha 3. Klastrová analýza shlukování metodou k-průměrů


HODNOCENÍ LOKÁLNÍCH MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ A MIKROSTRUKTURNÍCH ZMĚN ZIRKONIOVÝCH SLITIN PO VYSOKOTEPLOTNÍ OXIDACI SVOČ-FST 2017

Západočeská univerzita v Plzni fakulta Strojní

Vliv tepelných vlastností tenkých vrstev na třískové obrábění tvrdých těžkoobrobitelných ocelí

VÝZKUM PROCESU VYSOKOTEPLOTNÍ KARBONÁTOVÉ SMYČKY V ČR

SVÚM a.s. Zkušební laboratoř vlastností materiálů Tovární 2053, Čelákovice

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Pojednání ke státní doktorské zkoušce. Hodnocení mechanických vlastností slitin na bázi Al a Mg s využitím metody AE

Provozní korozní zkoušky ohybù austenitických ocelí pro nadkritické uhelné kotle

Materiálové laboratoře Chomutov s.r.o. Zkušební laboratoř MTL Luční 4624, Chomutov


OK AUTROD 308L OK Autrod 16.10

VÝZKUM MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ SVAROVÝCH SPOJŮ MODIFIKOVANÝCH ŽÁROPEVNÝCH OCELÍ T24 A P92. Ing. Petr Mohyla, Ph.D.

MATERIÁLOVÁ PROBLEMATIKA SPALOVEN S VYŠŠÍMI PARAMETRY PÁRY

HODNOCENÍ MIKROSTRUKTURY A VLASTNOSTÍ ODLITKŮ ZE SLITINY AZ91HP EVALUATION OF MICROSTRUCTURE AND PROPERTIES OF SAND CAST AZ91HP MAGNESIUM ALLOY

STUDENTSKÉ PRÁCE 2013/2014

Materiálové laboratoře Chomutov s.r.o. Zkušební laboratoř MTL Luční 4624, Chomutov


Zkušenosti se zjišťováním obsahu plynů v tavenině

Stanovení složení a míry degradace betonu nosných prvků železobetonové konstrukce budovy nádraží. Ing. Ámos Dufka, Ph.D. Ing. Patrik Bayer, Ph.D.

Studie pilotních technologií CCS pro uhelné zdroje v ČR. Tomáš Dlouhý Ústav energetiky, Fakulta strojní ČVUT v Praze

CHARAKTERIZACE MATERIÁLU II

CHARAKTERIZACE MATERIÁLU II

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek až , Roztoky -

Studium tenkých mazacích filmů spektroskopickou reflektometrií

Příprava grafénu. Petr Jelínek

Testování fotokatalytické aktivity nátěrů FN z hlediska jejich schopnosti odbourávání polutantů ze vzduchu dle následujících ISO standardů:

ZKOUŠENÍ KOROZNÍ ODOLNOSTI PLAZMOVĚ NANÁŠENÝCH NITRIDICKÝCH VRSTEV NA OCELÍCH CORROSION RESISTANCE TESTING OF PLASMA NITRIDATION LAYERS ON STEELS

ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ V SILNIČNÍCH TUNELECH

Diagnostika objektů dopravní infrastruktury - nové trendy

Z odpadu ze spalovny biopaliva?

OK SFA/AWS A 5.11: (NiTi3)

Odhad zdrojů atmosférického aerosolu v městském obvodu Ostrava-Radvanice a Bartovice v zimě 2012

Fotoelektronová spektroskopie ESCA, UPS spektroskopie Augerových elektronů. Pavel Matějka

Analytické metody využívané ke stanovení chemického složení kovů. Ing.Viktorie Weiss, Ph.D.

TÜV NOPRD Czech, s.r.o., Laboratoře a zkušebny Seznam akreditovaných zkoušek včetně aktualizovaných norem LPP 1 (ČSN EN 10351) LPP 2 (ČSN EN 14242)

Korelace změny signálu AE s rozvojem kontaktního poškození

NOVÁ METODIKA PŘÍPRAVY 1 MM FÓLIÍ PRO TEM ANALÝZU AUSTENITICKÝCH OCELÍ OZÁŘENÝCH NEUTRONY. Kontaktní bui@cvrez.cz

ACH 02 VZÁCNÉPLYNY. Katedra chemie FP TUL VZÁCNÉ PLYNY

IDENTIFIKACE A ODHAD PODÍLU ZDROJŮ NA ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ METODOU PMF

2. Materiály a jejich charakteristiky Austenitické, duplexní, feritické, martenzitické a precipitačně vytvrzené oceli. Značení, vlastnosti a použití.

HODNOCENÍ MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ TENKOVRSTVÝCH SYSTÉMŮ Z GRAFU ZÁVISLOSTI MÍRY INFORMACE NA ZATÍŽENÍ

Stanovení fotokatalytické aktivity vzorků FN1, FN2, FN3 a P25 dle metodiky ISO :2013

Přehled provedených prací a použité metody Česká geologická služba

Chemie a fyzika pevných látek p2

Poškození strojních součástí

Název práce: DIAGNOSTIKA KONTAKTNĚ ZATÍŽENÝCH POVRCHŮ S VYUŽITÍM VYBRANÝCH POSTUPŮ ZPRACOVÁNÍ SIGNÁLU AKUSTICKÉ EMISE

SPALOVÁNÍ PLYNU ZE ZPLYŇOVÁNÍ BIOMASY

Kontrolní a zkušební plán pro montáž ETICS SAK-Therm

Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Kolokvium Božek 2010, Praha

Nezáměrně produkované nanočástice v pracovním prostředí.

a VUT v Brně, Fakulta strojního inženýrství, Technická 2896/2,Brno , ČR,

Aplikace nano-sorbentů pro stabilizaci Pb a Zn v kontaminované půdě

KLIMATIZAČNÍ JEDNOTKY - PREEVA pro vnitřní a venkovní instalaci

Amoniak průmyslová výroba syntetického amoniaku

Vzdělávací oblast: Člověk a příroda. Vyučovací předmět: Chemie. Třída: tercie. Očekávané výstupy. Poznámky. Přesahy. Žák: Průřezová témata

Analýza a prezentace hodnot moderní architektury 60. a 70. let 20. století jako součásti národní a kulturní identity ČR.

Jana Stachová, Marcela Fridrichová, Dominik Gazdič, Karel Dvořák.

CZ.1.07/1.1.30/ SPŠ

REFERENČNÍ MATERIÁLY

Spoluspalování hnědého uhlí a biomasy. Počítejte s dalšími provozními náklady!

Techniky prvkové povrchové analýzy elemental analysis

Materiálově neagresivní činidla pro. dekontaminaci. citlivých komponent techniky

REFERENČNÍ MATERIÁLY

ATMOSFÉRICKÝ AEROSOL V OVZDUŠÍ ZDROJE

Projekt č. TA

Magda Součková. Cílem této práce bylo zjistit, do jaké míry brání vybrané obalové materiály průchodu polutantů ke skladovanému materiálu.

VLASTNOSTI DRCENÉHO PÓROBETONU

AKREDITOVANÁ ZKUŠEBNÍ LABORATOŘ č.1489 AKREDITOVÁNA ČESKÝM INSTITUTEM PRO AKREDITACI, o.p.s. DLE ČSN EN ISO/IEC 17025:2005

Transkript:

Korozní experimenty konstrukčních materiálů pro technologie CCS Jana Petrů, VŠCHT Praha Jana Poláčková, VŠCHT Praha Jiří Kubásek, VŠCHT Praha Martin Janák, VŠCHT Praha Daniela Marušáková, VŠCHT Praha Aneta Krausová, VŠCHT Praha Jan Berka, VŠCHT Praha NTK Praha, 7. 4. 2017

Cíle aktivity H - Materiálový výzkum pro konstrukční materiály použitelné ke stavbě technologie vysokoteplotní karbonátové smyčky 1. Návrh experimentálního zařízení. 2. Identifikace komponent zařízení a jejich pořízení. 3. Výstavba a ověření funkčnosti zařízení, příprava zařízení pro provedení prvního korozního testu. 4. Identifikace konstrukčních materiálů použitelných pro výstavbu vysokoteplotní karbonátové smyčky, zjištění dostupnosti vybraných materiálů. 5. Návrh metodiky testování materiálů, výroba odpovídajících vzorků s ohledem na tuto metodiku a potřebných držáků vzorků pro uložení při korozním testu. 6. Provedení prvního korozního testu v prostředí typickém pro vysokoteplotní karbonátovou smyčku.

Návrh experimentálního zařízení

Realizace experimentálního zařízení

Konstrukční materiály Material Fe Cr Ni C Mo Ti Al Mn Si Co W Ta AISI 304 base 17-19.5 8-10.5 < 0.07 AISI 316Ti base 16.5-18.5 10.5-13.5 < 0.08 2-2.5 0.4-0.7 AISI 316L base 16.5-18.5 10-12 <0.03 2-2.5 < 2 < 1 Inconel 738 <0.35 15.7-16.3 base 0.15-0.2 1.5-2 3.2-3.7 3.2-3.7 8-9 2.4-2.8 1.5-2 Inconel 713 <5 11-14 base 0.02 3.5-5.5 1 5.5-6.5 <1 Incoloy 800H >39.5 19-23 30-35 0.05-0.1 0.15-0.6 0.15-0.6

Parametry expozic Teplota 900 C Atmosferický tlak Expozice - 200 hodin Experimentální prostředí: 1) CO 2 2) 80% N 2, 6% O 2, 13,9% CO 2, 0,1% SO 2 3) 80% CO 2, 2% SO 2, 9,99% O 2, 8,02% N 2 4) 80% CO 2, 2% SO 2, 9,99% O 2, 8,02% N 2, H 2 O

Oxyfuel Pozice vzorků Průměrná teplota Umístěné vzorky Počet dní expozice Přibližná délka expozice (na parametrech) Přibližné složení suchých spalin (na parametrech) Freeboard Přechodová komora 800 C 400 C 800H, 304, 316Ti, IN738, IN731, 316L 7 cca 30h 800H, 304, 316Ti, IN738, IN731, 316L, P91 65-90%CO 2 2-10%O 2 (CO, NOx, SO 2 aj. ) do 0,5%

Oxyfuel

Analýzy exponovaných materiálů Analýza povrchových vrstev: XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) SEM (Scanning electron microscopy) EDS (Energy- dispersive X-ray spectroscopy) GD OES (Glow-discharge optical emission spectroscopy) Analýza výbrusů: SEM EDS Gravimetrie

Expozice I. - gravimetrie

Expozice I. - Povrchová analýza-xps at % x 10 2 C O Ni Cr Mo Co Ti Nb Fe Mn O KLL Fe 2s Fe L MM Cr 2s Ni LMMCr 2p O 1s C 1s Ni 2s Cr L MM Ni 2p1/2 Fe 2p1/2 Cr 2p1/2 50 Ni 2p3/2 Fe 2p3/2 Cr 2p3/2 ZS 33 7,3 38,7 10,3 1,8 6,9 2 - Ni 2p Fe 2p IN1(738) IN2(713) 304 800H 316Ti 316L exp. 20 10 exp. 0 Ni 2p 40 Name Pos. At% ZS 24,7 6,2 55,4 7,2 4 - - 2,5 C 1s 284.81 22.179 O 1s 530.41 44.578 Cr 2p 576.41 15.904 exp. Fe 2p 708.41 12.423 30 Ni 2p 852.81 4.915 CPS Fe 2p Cr 2p O 1s C 1s Cr 3s C Fe 3sFe 3p C Ni 3s Ni 3p C O 2s O O O Cr 3p1/ Cr 3p3/ Cr 3pC C C Fe 3p1/2 Fe 3p3/2 Fe Fe Fe Ni 3p1/2 Ni 3p3/2 N N N 11 59,1-2,4 - - 27,4 - - - 7,8 58,8-18,4 - - 15,1 - - - ZS 41,1 2,4 4,6 9,8 - - - - 42 - exp. 22,2 44,6 4,5 15,9 - - - - 12,4 - ZS 29,3 3,1 22,4 12,3 - - - - 33,1 - exp. 7,6 50,2 2,9 12,4 - - 3,3-4,8 18,8 ZS 30 2 5,5 12,4 2,6 - - - 47,6-6,4 49,3 2,2 - - - - - 40,3 1,8 ZS 18,4 3,3 7,1 12,1 1,6 - - - 57,5-1000 800 600 400 200 0 Bindi ng E nergy (ev) AISI304 10 pos.1 10 min exp. 13,4 59,8 3,6 6,1 0,4 - - - 13,8 2,86

Expozice I. - Povrchová analýza - SEM Incoloy 800H

Expozice I. - Povrchová analýza - EDS O Si Ti Cr Mn Fe Ni Cu Spectrum 37 65,67 9,95 7,8 15,23 0,9 0,44 Spectrum 38 59,19 2,11 20,44 15,07 1,89 0,54 0,77 Spectrum 39 62,13 2,62 16,52 15,86 2,86 Spectrum 40 51,64 1,21 31,47 13,71 1,97 Spectrum 41 62,84 1,84 19,79 13,19 1,87 0,48 Spectrum 42 60,39 0,4 0,48 35,15 2,04 0,92 0,61 Spectrum 43 55,01 0,62 0,64 40,73 1,61 0,91 0,49 Spectrum 44 42,03 0,72 0,65 53,97 2,06 0,57 Spectrum 45 28,34 0,95 1,19 66,14 3,38 Spectrum 46 60,38 0,63 3,28 31,19 4,52

Expozice I. - Povrchová analýza - GDOES Inconel 1-738

Expozice I. - Analýza výbrusů - SEM AISI 304 Incoloy 800H

Expozice I. - Analýza výbrusů EDS prvkové mapy, bodové analýzy Spectrum Label O Al Ti Cr Co Ni Mo W Spectrum 78 46,85 23,33 21,02 7,74 0,64 Spectrum 79 44,91 26,75 12,21 14,91 0,79 Spectrum 80 40,49 24,3 11,25 22,55 0,98 Spectrum 81 23,09 1,04 3,88 70,64 1,35 Spectrum 82 21,54 1,11 4,01 72,15 1,19 Spectrum 83 23,36 0,69 3,47 71,14 1,34 Spectrum 84 0,77 0,71 0,73 12,37 10,22 67,89 3,08 4,22 Spectrum 85 11,78 18,9 10,32 3 18,09 4,69 Spectrum 86 5,39 0,96 8,42 10,37 6,28 41,67 2,16 5,05 Spectrum 87 0,41 0,38 10,75 10,72 70,63 3,15 3,96 Spectrum 88 0,39 10,81 10,56 70,88 3,1 4,26 Spectrum 89 0,32 0,5 10,37 10,63 69,65 3,4 5,14 Spectrum 90 0,5 3,79 3,3 13,23 8,68 65,23 2,57 2,7 Spectrum 91 0,3 4,55 3,54 11,7 7,88 68,42 3,37 Spectrum 92 0,19 4,32 3,14 12,13 7,92 66,43 2,3 3 Spectrum 93 16,25 37,6 5,2 5,06 32,27 1,88 1,75 Spectrum 94 15,31 37,43 5,63 5,04 33,39 1,74 1,46 Spectrum 95 15,65 38,95 5,47 5,21 31,53 1,76 1,43

Expozice I. - CO 2 Materiál Exfoliace Oxidická vrstva Struktura materiálu Inconel 738 1 1 2-3 Inconel 713 1 1 3 Incoloy 800H 1-2 1 2-3 AISI 304 4-5 5 1 AISI 316Ti 2-3 3 4 AISI 316L 2 2-3 2

Expozice II. - 80% N 2, 6% O 2, 13,9% CO 2, 0,1% SO 2 Materiál Exfoliace Oxidická vrstva Struktura materiálu Inconel 738 2 1 2 Inconel 713 2 1 2-3 Incoloy 800H 1-2 1 2 AISI 304 3 4 1 AISI 316Ti 2 2 3-4 AISI 316L 1-2 1 2-3

Expozice III. - 80% CO 2, 2% SO 2, 9,99% O 2, 8,02% N 2 Materiál Exfoliace Oxidická vrstva Struktura materiálu Inconel 738 2 1 2 Inconel 713 5 Incoloy 800H 2 2 3 AISI 304 2-3 4-5 5 AISI 316Ti 3 3 3-4 AISI 316L 2-3 1-2 2-3

Expozice IV. - 80% CO 2, 2% SO 2, 9,99% O 2, 8,02% N 2, H 2 O Materiál Exfoliace Oxidická vrstva Struktura materiálu Inconel 738 1 1 Inconel 713 5 5 Incoloy 800H 2-3 3-4 AISI 304 3-4 2 AISI 316Ti 2-3 2 AISI 316L 1 1

Závěr Návrh a sestavení experimentální aparatury Úspěšné provedení prvních expozic a jejich vyhodnocení Nejvhodnější materiály pro prostředí čistého CO 2 : Inconel 738,713, Incoloy 800H, AISI 316L Nejvhodnější materiály pro CO 2 s nečistotami : Inconel 738, AISI 316L Zcela nevhodný materiál: AISI 304 Nutnost ověřit vliv vlhkosti a vnitřních oxidů (mechanické vlastnosti materiálů?) Pravděpodobný důvod degradace materiálů: SO 2 a H 2 O - vhodné předřadit jednotku odsíření a sušení

Děkuji za pozornost