在建造和确定苛刻环境用复合材料设备时,在高温下的耐化学腐蚀的资料是至关重要的。本文介绍了Atlac高性能树脂及其在烟道气脱硫工程中的应用,并提出了实用的评估方法。希望能特别注意这两个方法:ASTM C 581和EN 13121-2,它们被工业上普遍用来确定耐化学腐蚀能力。 ABSTRACTChemical resistance information is vital when constructing or specifying FRP composite equipment for operating in harsh chemical environments. In this article Atlac high performance resins, their chemical resistance suitable for these conditions and their applications in flue gas desulfurisation engineering have been presented. Special attention is given to the two different methods, ASTM C 581and EN 13121-2, which are commonly used by the industry to determine chemical resistance behaviour. 绪论处理烟道气的设备主要的工况有:1.酸性介质: 二氧化硫SO2、三氧化硫SO3、氟化氢HF、氯化氢HCl、氧化氮NxOx等等。2.碱性介质:氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、氨水等等。3.含有一定量的灰尘,其中有的灰尘具有磨擦性。4.工作温度120~180℃,局部可能高达315℃。湿法FGD是燃煤发电厂脱除烟道气中二氧化硫(SO2)的首选方法。这种方法在全球都有使用经验,它成本经济 , 可脱除高达 99% 的 SO2 。然而对大多数金属而言,它有很强的腐蚀性。 有很多材料已被成功地应用在湿法 FGD 系统中,这些材料并不具有相同的使用寿命,成本也不一样。这些材料包括:1.碳钢衬橡胶;2.碳钢衬耐酸砖;3.碳钢复合高镍合金;4.玻璃钢 (FRP);5.碳钢衬树脂胶泥/玻璃鳞片涂料。 电力行业的工程师对金属材料很熟悉,并且对在大的结构上使用它们感到放心。但他们当中大多数人对FRP不熟悉,对在可能高达315℃(600ºF) 温度下的大结构上使用FRP很不放心。这可能部分由于国内外工程界人士对FRP的误解:1)在国外英文名字叫“Fiberglass Reinforced Plastic”,即玻璃纤维增强塑料,而人们生活中认识的所有塑料会融化;所有塑料都脆,不能经受热冲击或热循环。2)在国内取的名字叫“玻璃钢”,人们容易和钢化玻璃或生活中的玻璃钢瓦联想到一起。如果用“复合材料”(Composites)这个名词就可以让所有人都可以接受了,因为现在合金钢也被纳入了复合材料的范畴。而实际上让他们真正明白FRP是很重要的:FRP是由树脂包覆玻璃纤维组成的,玻璃纤维提供FRP的强度和刚性,树脂提供FRP的耐化学性和韧性。树脂有几大类,而每大类树脂又有好几种树脂,并不是所有树脂都适合于热循环或高温热冲击工艺的,因此只有选择了合适的树脂的FRP才会有相应的耐化学性、韧性以及耐温性。 目前,高性能树脂鳞片涂料或胶泥已成为烟道气脱硫(FGD)设备防腐技术中在美国、欧洲和日本得到广泛应用,我国现运行的引进装置中也已经采用此技术,这主要得益于高性能树脂鳞片胶泥具有抗渗性好、施工难度小、易修补物理失效少和造价适中等的优点。本报告介绍了Atlac技术的概况以及在烟道气脱硫工程中应用案例。特别注意这两个方法:ASTM C 581和EN 13121-2,它们被工业上普遍用来确定耐化学腐蚀行为能力。Atlac 高性能树脂历史图1:不饱和聚酯树脂化学结构发展单元图 50年代美国Wilmington Delaware的Atlas粉末公司开发了具有杰出耐化学腐蚀性能新一族不饱和聚酯树脂。该聚合物骨架是由丙氧基双酚A与富马酸反应成固体粉末树脂,并以商标名Atlac® 出售。这些树脂在市场上被称作双酚型不饱和聚酯树脂。客户必须自己将粉末溶解在苯乙烯中变成液体以便于在积层工艺下使用。各种等级的Atlac树脂被开发出来具有不同的柔性和热变形温度,最广泛的固体类型是Atlac 382 和Atlac 4010。Atlac树脂取得了令人难以置信的成功。它们的耐酸、溶剂和碱溶液腐蚀使得制造全新一族工艺设备变得可能。尤其是它们提供了传统建造材料永远不可能具备的异常高水平的耐化学腐蚀特性。他们主要应用在纸浆和造纸、冶金/开矿工业、氯碱生产和金属电镀车间。化学工业常见的储罐、洗涤塔(清洗器),反应器和烟道气处理设备都是用Atlac树脂制造的。Atlac树脂常常是耐高达90℃的硫酸和盐酸这样苛刻酸溶液的容器的最合适的建造材料。在60年代建造的许多储罐、输送管道、烟囱和清洗器直到今天仍然一直在成功地使用中。
(编辑:黄雪宁) |