引　言
很多工業(yè)爐窯排出的煙氣中，常含有一些腐蝕性氣體和腐蝕性物質(zhì)，如硫的氧化物，釩的氧化物，硫酸鹽絡(luò)化物等。這些物質(zhì)對(duì)余熱鍋爐會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的腐蝕，嚴(yán)重時(shí)在很短的時(shí)間內(nèi)會(huì)使鍋爐遭到損壞。當(dāng)進(jìn)入余熱鍋爐的煙氣中含有二氧化硫時(shí)，其中一部分會(huì)轉(zhuǎn)化成三氧化硫，并與煙氣中的水蒸汽結(jié)合生成硫酸蒸汽，且能顯著地提高煙氣的露點(diǎn)溫度，在低溫金屬表面上凝結(jié)形成硫酸溶液，與堿性灰反應(yīng)，也與金屬反應(yīng)，因而產(chǎn)生腐蝕。由于經(jīng)常發(fā)生在鍋爐的低溫受熱面上，故稱低溫腐蝕。低溫腐蝕的特點(diǎn)是均勻性腐蝕，它使管壁厚度逐漸減薄以至破裂，對(duì)余熱鍋爐的安全運(yùn)行危害性極大。為了有效地防止低溫腐蝕的發(fā)生，以確定余熱鍋爐受熱面的壁溫和鍋爐的運(yùn)行壓力，必須計(jì)算出硫酸蒸汽的酸露點(diǎn)溫度。
　除三氧化硫外，氯氣和二氧化硫等也會(huì)產(chǎn)生低溫腐蝕，但它們都發(fā)生在煙氣的水蒸汽的露點(diǎn)以下，因露點(diǎn)溫度很低(一般是在30℃～60℃)，余熱鍋爐中可不予考慮。
1  三氧化硫的生成及轉(zhuǎn)化率的確定
煙氣中三氧化硫生成的機(jī)理極其復(fù)雜。一般以為一部分是在工藝生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的，一部分是在煙道和余熱鍋爐中產(chǎn)生的。
在工藝生產(chǎn)過(guò)程中，主要是原子氧的作用而生成三氧化硫，而原子氧主要是在燃燒反應(yīng)中形成的。如：CO＋O2→CO2＋O；H＋O2→OH＋O；這些原子氧很活潑，容易將二氧化硫轉(zhuǎn)化成三氧化硫。另外，氧分子、二氧化碳及金屬氧化物在爐子高溫輻射下，其中一部分也會(huì)分解原子氧而使二氧化硫轉(zhuǎn)化成三氧化硫。
當(dāng)壓力一定時(shí)，二氧化硫轉(zhuǎn)化成三氧化硫的平衡曲線如圖1所示。從該圖可以看出低溫時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)化成三氧化硫有利。在850℃以上的高溫下，三氧化硫幾乎不產(chǎn)生。在溫度相同時(shí)，壓力升高會(huì)增加向三氧化硫方面的轉(zhuǎn)化。但實(shí)際上，因原子氧、三氧化硫觸媒及飛灰的作用而變得更為復(fù)雜。
在工藝生產(chǎn)過(guò)程中，如處理物料中含有硫酸鹽時(shí)，也會(huì)直接分解生成三氧化硫。如重有色金屬硫化礦火法冶煉時(shí)，所生成的高溫?zé)煔庵泻�三氧化硫一般占二氧化硫�?%～6%。 

圖1　SO2、SO3平衡狀態(tài)
在余熱鍋爐中，在催化劑的作用下，煙氣里的二氧化硫有一部分會(huì)轉(zhuǎn)化成三氧化硫。余熱鍋爐煙氣中常見(jiàn)的催化劑有三氧化二鐵、三氧化二鋁、五氧化二釩、二氧化硅、煙塵等。從圖2可以看出，催化劑作用一般只發(fā)生在500℃～800℃之間，當(dāng)余熱鍋爐積灰時(shí)，積灰的表面溫度隨積灰厚度的增加而上升，從而有利于二氧化硫轉(zhuǎn)化成三氧化硫。其中三氧化二鐵和煙塵對(duì)轉(zhuǎn)化所起的影響最為顯著。因工業(yè)爐使用的原料和燃料不同，以及工藝過(guò)程的不同，煙氣中二氧化硫轉(zhuǎn)化成三氧化硫的轉(zhuǎn)化率也是不同的。對(duì)于化工過(guò)程來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)化率一般為3.2%～8.7%，對(duì)于重有色冶金來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)化率一般為6%～10%，為了考慮余熱鍋爐的安全，在計(jì)算煙氣的酸露點(diǎn)溫度時(shí)推薦采用10%的轉(zhuǎn)化率。 

圖2　在各種催化物質(zhì)的作用下SO2轉(zhuǎn)化成SO3與溫度的關(guān)系
X—Fe2O3；O—煙塵；□—SiO2；△—Al2O3
2   硫酸蒸汽的酸露點(diǎn)溫度的計(jì)算
煙氣中不但有三氧化硫，而且有水蒸汽，它們相互作用而生成硫酸蒸汽。如果管壁溫度低于某一數(shù)值，硫酸蒸汽就會(huì)在管壁上凝結(jié)并產(chǎn)生腐蝕。這一數(shù)值就稱為硫酸蒸汽的酸露點(diǎn)溫度。硫酸蒸汽的酸露點(diǎn)溫度主要取決于煙氣中三氧化硫和水蒸汽的含量，一般可按下述方法確定。
煙氣中硫酸的質(zhì)量濃度按下式計(jì)算：

圖3　在汽相中硫酸濃度和露點(diǎn)之間的關(guān)系
3  例題