氟塑料在危险废物处理工艺中的防腐应用

日期:2019-01-25 / 人气: / 来源:未知

摘要:在石油、化工、化肥、冶金、电力、制药、农药、食品、氯碱、环保等行业的生产过程中,存在着各种化学介质对设备、管线及配件所造成的腐蚀。 据相关资料介绍,每年因腐蚀所造成...


在石油、化工、化肥、冶金、电力、制药、农药、食品、氯碱、环保等行业的生产过程中,存在着各种化学介质对设备、管线及配件所造成的腐蚀。
 
 
 
据相关资料介绍,每年因腐蚀所造成的损失约占国民经济总产值的3%~ 4%;每年因腐蚀产生的废弃物、引发的化学物质泄漏和所造成的事故,会对周边的大气、水源、土壤等生态造成破坏,同时会影响人们的身体健康或威胁生命安全。选择和应用防腐蚀材料延长工艺管道及设备的使用寿命,是危险废物处理工艺中的重要一环。
 
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危险废物的处理设备
 
危险废物的处理处置工艺一般包括危险废物的收集运输、分类暂存与交换、综合利用、物理化学处理、稳定化固化、焚烧和安全填埋等过程。废物的综合利用及物化处理设备有:废物的运输槽车、废物的贮存罐、废物输送泵、反应罐、电解槽、破乳及气浮装置、固液分离器(沉降槽、压滤机等)、蒸发浓缩设备等等。
 
 
 
危险废物的腐蚀特性决定了相应的处理装置无法使用单一的钢制设备及钢管道,必需利用非钢结构材料或利用钢结构的强度再辅以非金属结构的耐腐蚀特性的内衬材料进行组合方能克服工艺中相应的耐温、耐压、防腐蚀的工艺要求。而氟塑料可以作为操作温度高于60℃的设备及管道系统中的腐蚀防护解决方案。
 
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氟塑料在危废处理
 
 
的应用
 
氟塑料在危险废物处理中的工业应用在中国、东南亚及欧美等国家的石化、炼化、油田、染化、冶炼、制药、军工、环保等各行业较为普遍。常用氟塑料的主要品种包括:
 
(1)非塑性加工类:聚四氟乙烯(PTFE )
 
(2)热塑性加工类:
 
● 聚全氟乙丙烯(FEP)
 
● 四氟乙烯一全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA )
 
● 聚偏二氟乙烯(PVDF)
 
● 聚氟乙烯(PVF)
 
● 四氟乙烯一乙烯共聚物(ETFE )
 
● 乙烯一三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)
 
● 聚三氟氯乙烯(PCTFE )
 
由于氟塑料物理机械性能的限制,其不宜作结构材料,只能作为隔离层起防护作用。一般采用碳钢等金属材料为结构基材,利用氟塑料作隔离介质,从而起到防腐作用。氟塑料家族中以聚四氟乙烯,聚全氟乙丙烯的应用最为普遍。
 
聚四氟乙烯由于分子化学链结构的特殊性,具有很强的耐腐蚀性和较高的耐温性,但聚四氟乙烯具有加工困难的不足,生产过程中,报废率较高,因此加工成本较高,主要用于制造衬里管道、大型设备、离心泵和搅拌桨等。
 
聚全氟乙丙烯树脂力学、电性能和化学稳定性基本上与聚四氟乙烯相似的,但突出的优点是冲击韧性高,即使带缺口的试样也冲不断,有极好的耐候和辐射性,易于成型加工,除了使用温度低于聚四氟乙烯外,其他都保持了聚四氟乙烯的优良性能,主要用于制造衬里阀门及离心泵等产品。
 
 
 
氟塑料在危险废物处理工艺中常见的应用于包括以下几个方面:
 
(1)作为液体输送泵及阀门的密封材料。该部分应用主要是PTFE,因其有良好的耐热,耐化学稳定性和自润滑等性能。
 
(2)设备及设备衬里。主要是PTFE,FEP,PVDF)制作的换热器及聚四氟乙烯分散液浸渍的石墨换热器。如用于有机废液处理的石墨蒸发器设备、内衬四氟反应器及搅拌浆。
 
(3)用于输送腐蚀性气体、液体用的管道及管件。在氨氮废水处理及有机废液处理的蒸发工艺中采用金属管内衬PTFE, FEP,PVDF)等管道及管件和PTFE波纹管。
 
(4)氟塑料泵、阀。各废液处理工艺中的输送泵均采用钢衬氟塑料泵壳及全塑叶轮,在相对高压力(工艺中的操作压力为0.6—1.0MPa)的计量泵中氟塑料衬里活塞及活塞缸的使用效果也很好,阀门的应用主要有全塑球阀,隔膜阀,旋塞阀及钢衬F46球阀,调节阀等。
 
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应用效果
 
多年来的应用经验,除因操作不当或因废液中含有大颗粒杂质而出现个别衬四氟泵出现磨损及故障外,氟塑料产品在使用温度,耐磨损性能,耐腐蚀性能等方面具有比FRP, ABS, RPP, PE等常用的防腐材料更加广泛的使用范围及应用效果,在危险废物的处理工艺中的管道,阀门,输送泵及换热蒸发设备上都可以选用,特别是在处理含有CL的废水蒸发浓缩工艺中完全可以替代钛材料的设备、管道、阀门使用。
 
 
 
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氟塑料在工艺应用中的缺点
 
(1)在加工中随着温度的升高,不能从“高弹态”转变到“粘流态”,所以其成型加工、焊接均较困难,且由于表面能低,表面张力大而难于粘结,限制了聚四氟乙烯在腐蚀防护领域中的广泛应用。
 
(2)氟塑料产品自身钢度较低,不能直接制作整体设备,而只能作为隔离层起防护作用,至于设备的强度、钢度,则需要金属材料来保证。
 
(3)工艺成形一般均需高温固化,固化时间长,大面积施工不方便,与底材的附着性较差,对颜填料的润湿性差,在有机溶剂中的溶解性也不好,价格较贵等。
 
(4)钢衬的管道在真空中的应用效果不理想。
 
(5)因无法在工程现场加工,管道需在厂家制作,现场安装出现尽寸不准确等问题,限制了该工艺的管道尚不能得到广泛的使用。

作者:dhsadmin


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