Kinetic studies of coke formation and removal on HP40 in cycled atmospheres at high temperatures
✍ Scribed by C. Steurbaut; H. J. Grabke; D. Stobbe; F. R. van Buren; S. J. Korf; J. Defrancq
- Publisher
- John Wiley and Sons
- Year
- 1998
- Tongue
- German
- Weight
- 321 KB
- Volume
- 49
- Category
- Article
- ISSN
- 0947-5117
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✦ Synopsis
An austenitic FeNiCr alloy, HP40Nb, has been preoxidized and subsequently exposed to an alternating carburizing/oxidizing/carburizing atmosphere. During the oxidation at 1000 8C a thick Cr 2 O 3 layer was formed which partly spalled off during cooling to room temperature, in this way chromium depleted areas resulted at the surface.
The carburizing and reducing condition was established by a C 2 H 6 /C 2 H 4 /H 2 mixture at a temperature of 850 8C while the oxidation for decoking was conducted in air at 800 8C. The exposure times were relatively short, respectively 90/30/180 minutes. During the first exposure of the preoxidized alloy to the carburizing atmosphere, coke formation took place, and underneath the coke layer the alloy was carburized, however, only locally. After the decoking in air at 800 8C, during the second exposure to the carburizing atmosphere much more catalytic coke formation was observed compared to the first exposure. The coke formation was initiated by the reduction of (Fe,Ni,Cr)-spinels formed in the oxidizing atmosphere. The reduction of the oxides gives rise to the formation of (Fe,Ni)-particles which show strong catalytic activity towards coke formation.
Eine austenitische FeNiCr-Legierung HP40Nb wurde voroxidiert und anschlieûend abwechselnd aufkohlenden/oxidierenden und wieder aufkohlenden Atmospha Èren ausgesetzt. Wa Èhrend der Oxidation bei 1000 8C wird eine dicke Cr 2 O 3 -Schicht gebildet, die wa Èhrend des Abku Èhlens auf Raumtemperatur teilweise abplatzte, in dieser Weise entstanden chromverarmte Bereiche in der Oberfla Èche.
Die aufkohlenden und reduzierenden Bedingungen wurden durch ein C 2 H 6 -C 2 H 4 -H 2 -Gemisch bei der Temperatur 850 8C eingestellt, wa Èhrend die Oxidation zum Entcoken in Luft bei 800 8C durchgefu Èhrt wurde. Die Reaktionszeiten waren relativ niedrig, d. h. 90/30/ 180 Minuten. Wa Èhrend der ersten Auslagerung der voroxidierten Legierung in der aufkohlenden Atmospha Ère fand coke-Abscheidung statt und unterhalb der coke-Schicht war die Legierung aufgekohlt, jedoch nur o Èrtlich. Nach dem Entcoken in Luft bei 800 8C wurde wa Èhrend der zweiten Auslagerung in der aufkohlenden Atmospha Ère sehr viel mehr katalytische coke-Abscheidung beobachtet als in der ersten Auslagerung. Die coke-Bildung wurde verursacht durch die Reduktion der (Fe,Ni,Cr)-Spinelle, die sich in der oxidierenden Atmospha Ère bilden. Die Reduktion dieser Oxide fu Èhrt zur Bildung von feinen (Fe,Ni)-Partikeln, die starke katalytische Aktivita Èt bei der coke-Bildung zeigen.