Werkstoffe für SCWO-Prozesse zur Oxidation von chlorhaltigen Schadstoffen in überkritischem Wasser

Abstract

Die Oxidation von Schadstoffen in überkritischem Wasser (SCWO – Supercritical Water Oxidation) ist ein vielversprechendes Verfahren für die zukünftige Entsorgung von schwer abbaubaren oder toxischen Substanzen. Infolge der in der Regel hohen Halogenkonzentrationen im Schadstoff kommt es aber zu starken Korrosionserscheinungen in den Anlagen. Es wurden Korrosionsuntersuchungen durchgeführt, wobei eine Versuchsanordnung verwendet wurde, die es erlaubt, Werkstoffe den SCWO‐Bedingungen auszusetzen. Die Nickelbasislegierungen Alloy 625 und Alloy 686wurden bei 500°C und 46,5 MPa bis zu 320 h untersucht. Als Modellfluid wurde HCl+H2O+NaCl+Methanol mit H2O2 als Oxidationsmittel verwendet. Alloy 625 bildet komplexe Schichtsysteme, die alternierend aus Cr‐Mo‐Nb‐O‐Mischoxidschichten und Chloridschichten, vorwiegend aus NiCl2, bestehen. Alloy 686 bildet ähnliche Korrosionsschichten und zeigt nach 320 h zusätzlich Spannungsrißkorrosion. Die ICP‐AES‐Analyse des Fluids in Abhängigkeit von der Zeit zeigt Zeitabschnitte mit hohen Ni‐Konzentrationen alternierend mit Zeitabschnitten mit hohen Mo‐ und Cr‐Konzentrationen, woraus abgeleitet werden kann, daß alternierende Mechanismen den Korrosionsverlauf bestimmen.