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磷化工尾气余热锅炉防腐涂层设计

  磷化工包括磷肥工业、黄磷及磷化物工业、磷酸及磷酸盐工业、有机磷化物工业等等。世界上磷矿石的消费结构中约80%左右用于农业,其余的用于提取黄磷、磷酸及制造其它磷酸盐系列产品。磷化工产品在工业、科学和人民生活中已被普遍应用。由于磷化工产品不断向更多的产业部门渗透,特别是在新兴产业部门中的应用,使磷化工成为国民经济中的一个重要的产业。磷化工产品在人们的衣、食、住、行各个领域,发挥着越来越重要的作用。

  磷化工生产过程中产生的废气中主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化碳、氟化氢、四氟化硅、磷化氢、硫化氢等腐蚀性气体及粉尘。在这些腐蚀性气体中氟化氢和硫化氢腐蚀性非常严重,尤其是氟化氢气体。近期接手的一个项目中,黄磷化工尾气处理前氟化氢含量为100mg/Nm3,H2S含量高达2000mg/Nm3,高温侧烟气温度为600-700℃,低温侧省煤器烟气温度为200℃左右。这种高温、高浓度尾气腐蚀性非常严重,SUS316材质的蒸发器和省煤器在此烟气中使用时间仅为8个月。

  针对这种高腐蚀性工况,我们进行防腐涂层设计主要考虑4个方面的腐蚀因素:一是高温造成的氧化腐蚀,二是H2S引起的硫腐蚀,三是HF腐蚀,四是粉尘带来的磨蚀作用。并根据温度高低的不同分别设计了不同的复合涂层防腐方案。

  针对600-700℃高温端的锅炉本体和蒸发器,志盛威华唐工采用的是以ZS耐温1200℃的封闭涂层作底漆,防止氧腐蚀,施工3次,再以耐温750℃的ZS烟气防腐涂料作面漆,防止烟气中的腐蚀介质和粉尘带来的腐蚀,设计膜厚为0.5mm。由这两种耐高温涂料制作的复合防腐涂层具体较好的防腐协同效应,可以很好的满足磷化工尾气腐蚀工况。

  针对200℃左右的低温端省煤器,唐工设计的是以耐温750℃的ZS烟气防腐涂料作底涂,施工3遍,再以耐温250℃的ZS耐强氧化防腐涂料作面涂,施工2遍,设计总膜厚也是0.5mm。

  ZS高温封闭抗氧化涂料是由经过高温、高压处理后形成的尖晶石结构物作填料,材料内力抗腐蚀协同效应大大增加,涂层在高温下呈交联玻璃相致密结构,能较好的防止各类气体、液体渗透进入基材,起到对基材较好的防护作用。鳞片状的石墨更能形成多层类似鱼鳞状的封闭层,即便有介质渗入,其到达被保护基材的路径也会被大大增加,因此涂层在常温、高温下对基材均有很好的防护作用。

  ZS烟气防腐涂料是一种应用广泛的烟气防腐通用涂料,可以适用于各类烟气、烟道、烟囱、脱硫塔、除尘器、换热器等设备。涂层具有耐酸碱、耐高温、耐摩擦、附着力强、不脱落、不着火、可打磨、防护年限长、施工方便快速等特点,提升了烟气整体的防腐性能。

  ZS耐强氧化涂料采用了聚四氟乙烯、重晶石、鳞片状石墨烯等材料高温钝化螯合而成,涂料固化后,惰性高,高致密,材料分子不容易失去电子。和金属的附着力极强,抗热振,耐急冷急热的冲击,ZS耐强氧化涂料涂层可以长时间耐住强氧化性材料如浓酸溶液(盐、硫、硝)、强中间体、极性溶剂的氧化腐蚀,也能耐住煤油等油性介质渗透腐蚀。在无水乙醇高极性溶液中,100℃浸泡500小时后,ZS耐强氧化防腐涂层的溶胀率都不超过5。

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