燃料在国民经济中占有重要地位。燃料及中间体产品多,工艺复杂,单元工序有磺化、硝化、氯化、碱熔、重氮、偶合等,生产过程中大量使用机酸、无机酸、碱、盐及有机溶剂,对金属设备及建筑物的腐蚀很严重。
在过去,燃料生产过程中的某些防腐蚀材料是采用环氧树脂、呋喃树脂等制作防腐蚀玻璃钢衬里或配成树脂胶泥做耐酸砖衬里。随着环氧乙烯基酯树脂的开发,乙烯基酯树脂在燃料工业中的应用也不断扩大。本文就结合本公司多年的施工经验,简述乙烯基酯树脂在燃料生产过程中某些单元工序的防腐蚀应用。
W2-3酚醛环氧型乙烯基酯树脂是华东理工大学华昌聚合物有限公司研制生产的一种综合性能优良的耐高温耐腐蚀树脂。众所周知,酚醛环氧乙烯基酯树脂是乙烯基酯树脂中耐温等级较高的一个品种。它具有热变形温度高、耐酸、耐碱性能好的优点,此外,由于其交联密度高,溶剂难以渗入,因此这类树脂的耐溶剂性也是相当不错的。继W2-1树脂在市场上赢得良好声誉之后,华东理工大学华昌聚合物有限公司新近又推出了比W2-1有更高耐热性的W2-3酚醛环氧乙烯基酯树脂。W2-3树脂浇筑体的热变形温度可以达到145℃,其玻璃钢的热变形温度可达120℃以上,较双酚A环氧乙烯基酯树脂有了很大的日高。即使与同是酚醛环氧乙烯基酯树脂的W2-1(HDT=125℃)相比,也有明显的进步。
W2-3树脂的施工工艺性能优良,适用于手糊、拉挤、缠绕、喷射等多种成形工艺,可以采用来制作有较高耐温要求的各种耐蚀整体玻璃钢制品,如管道、容器、贮槽等化工设备,可制作金属或混凝土表面的耐蚀玻璃钢内衬和表面涂层,也可用于制作树脂砂浆,胶泥勾缝材料,耐温、耐蚀、耐部分溶剂的特种粘合剂。
在高温下,W2-3树脂能呈现出优异的耐腐蚀性和力学性能,度于有较高温度要求的腐蚀条件,该树脂是一种较为理想的选择。同时,W2-3树脂还具有极好的抗氧化性和耐化学性,特别是对有机溶剂的稳定性较高。
W2-3乙烯基酯树脂的常温固化过程是通过促进剂的作用,由引发剂产生的游离基激活甲基丙乙酸酯与苯乙烯的双键进行自由基共聚反应的历程。
燃料中间体的生产过程中有许多环节需要应用W2-3酚醛环氧乙烯基酯树脂。
硝化过程中的腐蚀介质为酸碱交替,并由固体颗粒磨损现象。从防腐蚀角度看,用W2-3酚醛环氧型乙烯基酯树脂对稀硝酸的耐腐蚀性优于环氧树脂,用W2-3乙烯基酯树脂做防腐蚀衬里较为合适。在基层表面处理(符合“建筑防腐蚀工程施工及验收规范”GB50212-2002要求)后,用稀释的W2-3乙烯基酯树脂打底二道,视具体情况酌情增加粉料。表干后,用W2-3乙烯基酯树脂贴短切毡二层,表面毡一层,形成富树脂层。最后刮W2-3鳞片涂料三道,达到抗渗、耐磨效果,涂层厚度≥300µm。自然养护7~15天。生产实践证明,上述方法施工硝化工艺的防腐衬里可使用5年以上,在燃料及中间体硝化设备仿佛上得到广泛应用,并且是成功的。
缩合反应过程具有典型的腐蚀性,有盐酸、氯化苯、三氯化铝、硫酸等,反应温度较高,温差大。所有设备都需要防腐。我们采用W2-3酚醛环氧型乙烯基酯树脂作为防腐材料。设备先进行除锈,然后用清树脂打底,做3层W2-3乙烯基酯树脂玻璃层,再用W2-3树脂胶泥砌耐酸瓷砖或瓷板。至于管道和阀门,则可以采用整体玻璃钢结构。W2-3乙烯基酯树脂玻璃钢耐氧化性的无机酸、有机酸、有机溶剂的腐蚀,耐高温,使用寿命长,已广泛用于燃料及中间体的生产中。
用W2-3酚醛环氧型乙烯基酯树脂胶泥砌衬合罐的防腐衬里具有特殊的意义。W2-3乙烯基酯树脂耐酸耐碱,同时较好地耐氧化性酸。在燃料生产中,有的偶合工艺需要加铬酸酐。铬酸酐具有很强的氧化性,遇水变为铬酸。这时偶合罐可以采用W2-3树脂胶泥砌瓷砖。其中W2-3乙烯基酯树脂可耐145℃高温,且强度高,适用于偶合工艺。
W2-3乙烯基酯树脂玻璃钢对中等浓度强氧化性的酸在100℃高温下具有良好的耐蚀性。在用氯磺酸作磺化剂的反应过程中,用W2-3乙烯基酯树脂玻璃钢作排风筒和风机,使用效果良好。
大型废水贮池基体是普通钢筋混凝土池,W2-3乙烯基酯树脂能耐40%一下浓度的硝酸,对70%浓度的硫酸耐蚀性也很好。所以采用W2-3乙烯基酯树脂玻璃钢防渗隔离层,一般为3布5胶,再做5mmW2-3乙烯基酯树脂砂浆层,用W2-3树脂鳞片胶泥罩面。这种防腐结构在生产实践中得到很好的应用。
整体玻璃钢吸滤器具有物理机械强度高、耐腐蚀好的特点。在燃料及中间体的生产中常用不饱和聚酯树脂制作。其玻璃钢的结构为复合型,分增强层和耐蚀层。增强层用普通邻苯型或间苯型不饱和聚酯树脂制作,作为耐蚀层的树脂以乙烯基酯树脂为主,W2-3乙烯基酯树脂是一种综合性能优良的耐高温耐蚀树脂,非常适合作为耐蚀层树脂。
至于对化工建筑物和构筑物的腐蚀防护,W2-3乙烯基酯树脂肯定是一种理想的防腐蚀材料。
(2005年4月28日)
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