[转帖]耐蚀玻璃钢在氯碱工业中的应用

龙飞龙翔 · 发表于 2004-2-5 21:09:10

氯碱工业是耐腐蚀玻璃钢材料应用的最早领域之一。由于它是腐蚀性很强的特殊行业，装置所用材料须耐烧碱、湿氯气、盐酸、稀硫酸、盐水、淡盐水、次氯酸钠等介质的作用。早在上一世纪五十年代初期，玻璃钢就被用于收集湿氯气（93℃）以及石墨电极的有机物质。以后又被用于电解槽盖，解决了混凝土槽盖因腐蚀碎块落入电解槽的问题。玻璃钢又逐步被用于各种管道系统，气体鼓风机，热交换器外壳，盐水箱及池、地面、墙板、格栅栏杆等建筑物上。随着氯碱工业的发展，对新的材质和玻璃钢工艺也提供了更高的要求。比如：水银电解槽要求普遍使用含氯热盐水；双极电解槽对管道、盐水箱的尺寸有更高的要求；隔膜电解槽则要求高纯度盐水。目前，玻璃钢已完全能满足这些要求。 　　下面分别介绍一下氯碱生产中几个腐蚀关键点。 　　1、氯碱生产盐水精制工艺： 　　氯碱生产中，盐水的精制是至关重要的工序，无论最终采用何种电解工艺，精制效果的好坏直接影响烧碱的质量和产量。 　　粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-、Fe3+等杂质不能直接用于电解槽，这一工序所用玻璃钢以结构强度为主控因素，选用环氧树脂、双酚A型不饱和聚酯树脂均可。 　　2、电解工序： 　　盐水电解工序由于存在着NaCL溶液，湿氯气以及淡盐水、酸、碱等多种强腐蚀性介质，对生产装置中的设备管道的材质提出了较高的要求。在该工序中，氯气洗涤塔、水雾分离器、碱液受槽、碱液贮槽高纯盐酸贮槽、氯酸分解槽、阳极气液分离罐、阴极气液分离罐等都在广泛采用玻璃钢材料。在这一应用中，最早使用的是双酚A型UP；然后是经过改进的双酚A型富马酸UP显示了更好的优越性；其后，含氯的UP，该树脂在氯气的作用下，管道内表面会形成一层更硬的耐蚀层（Cholrine Butter）。国外的长期实践证明，在高温氯气条件下对耐蚀FRP有特殊的要求，其最小的耐蚀厚度为6.5mm，这一层内树脂含量大于75%，能显著地改变FPR的耐化学性能。耐蚀层的质量还决定于制造施工中的工艺质量。在苛刻的条件下，所有玻璃纤维均需由树脂彻底浸润，不能含有肉眼所见的气泡。对室外的设备还有阻燃和抗紫外线要求。酚醛环氧乙烯基酯及阻燃的乙烯基酯（W2-1和MFE-7）在国内普遍使用。 　　3、氯气处理工序： 　　氯气处理的工艺流程大致包括氯气的冷却、干燥脱水、净化及压缩输送几部分。该工序中的主要腐蚀介质有湿氯气、盐酸、稀硫酸。该工序中对填料干燥塔、泡罩干燥塔，可采用PVC/FRP复合，除盐酸雾器；氯气洗涤塔采用含氯UP及乙烯酸酯树脂FRP。 　　4、碱液： 　　在这一工序，一般使用环氧树脂FRP来盛放10%NaOH的电解液；地面采用环氧的整体砂浆地面。当存在氧化性化学介质时，可以用乙烯基酯（MFE-2，MFE-5），呋喃树脂有较好的耐碱耐含有机溶剂和有较高温度的场合，可以用于地面，但不耐氧化性介质，施工难度也较高。 　　5、废气处理工序： 　　低纯度氯气、事故处理氯气及各工序产生的废氯气，氯化氢气体等均由该工序处理，采用低浓度的碱液进行吸收，生成次氯酸钠溶液，次氯酸钠溶液在不稳定时腐蚀性极强，过去一般采用PVC/FRP复合管道。目前，乙烯基酯树脂（W2-1）整体FRP设备已完全能胜任。 　　6、废液处理工序： 　　该工序介质极为复杂，腐蚀性极强，可能有NaCL，NaOH，HCL，Na2CO3，NH3，CO2，CaCL2，H2SO4，次氯酸盐，含氯有机物等化学物质，浓度不一，因此，各种与废液接触的管道设备须选择合适的树脂进行制造。环氧树脂耐微量有机物，但易受氧化物的影响；UP能与大多数有机物作用；酚醛环氧乙烯基（W2-1）能应用于大多数场合；呋喃树脂耐强酸、碱、有机物的废液较好；无氧化性介质时，含氯UP最佳。由于介质的复杂，多样性，不可能以一种树脂及结构解决所有的腐蚀问题。只有根据具体情况、分段设计、选材、施工。氯碱工业中耐蚀材料的选择一直是人们探索和研究的课题。以往在没有合适的材料情况下，常用钛材，代价相当高，而且成效也不明显，因为钛材对于氯气，耐蚀性相当好，而遇到湿氯气，钛材的腐蚀速率远高于普通碳钢。所以说，如果?quot;有效、合理、经济"的原则服务与氯碱工业作为根本出发点，必将为公司的发展开辟宽广的应用前景。