一种轻质耐腐蚀的洗涤塔管材及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于环保材料领域，具体公开了一种轻质耐腐蚀的洗涤塔管材及其制备方法和应用。所述管材包括中空圆管和内壁涂层；所述中空圆管按重量份数计算，由以下原料制成：无纺玻璃纤维布100份、环氧树脂20

【技术实现步骤摘要】
一种轻质耐腐蚀的洗涤塔管材及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于环保材料领域，具体公开了一种轻质耐腐蚀的洗涤塔管材及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]脱硫塔在船舶中的应用是顺应时代发展的产物，船舶作为现在国际物流交易的主要交通工作，控制其尾气的排放对环境保护起到极为重要的作用，整套脱硫塔装置操作简单、成本有效、维护方便，可以适用于任何类型的船舶并且和所有类型引擎兼容，同时减少硫元素的排放对于海洋生物的保护也起到至关重要的作用，脱硫塔在对尾气处理上能完全符合IMO对船舶工业限制硫排放的要求。但主机排气温度高且经过脱硫塔脱出来的硫是强酸，因此，整个洗涤塔系统中，它的特殊管材至关重要。
[0003]目前在脱硫洗涤塔中广泛应用的254SMO不锈钢是一种高耐腐蚀超级奥氏体不锈钢，针对卤化物和酸的环境而开发，广泛用于高浓度氯离子介质、海水等苛刻工况环境。在酸性介质的各种工业场合，特别是在含卤化物的酸中，254SMO要远远优于其它不锈钢，某些情况下可以和哈氏合金以及钛相媲美。较低的含碳量和高钼含量，使其具有较好的耐点腐蚀和耐缝隙腐蚀性能、优秀的耐晶间腐蚀能力。
[0004]但是254SMO不锈钢大部分都依赖进口，价格较高，因此导致建造成本较高。因此如果能用成本较低的GRE管替代254SMO不锈钢作为脱硫洗涤塔中的管材，将大大的降低成本，但是目前的GRE管材虽然成本较低，制造比较成熟，但是相比254SMO不锈钢，GRE材料的强度，韧性和耐高温高压高盐度能力均有较大的不足，急需开发新型的适用于海洋船舶脱硫洗涤塔的GRE新管材。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术公开了一种轻质耐腐蚀的洗涤塔管材及其制备方法和应用。
[0006]本专利技术包括以下技术方案：
[0007]一种轻质耐腐蚀的洗涤塔管材，包括中空圆管和内壁涂层；
[0008]所述中空圆管按重量份数计算，由以下原料制成：
[0009][0010]所述内壁涂层按重量份数计算，由以下原料制成：
[0011][0012]本专利技术的技术方案中，在环氧树脂中添加聚四氟乙烯和顺丁烯二酸酐，在内壁涂层中使用了聚四氟乙烯和锌粉，增加了管材的耐腐蚀性特别是耐硫化物的腐蚀性，并赋予了管材较好的机械性能和耐高温高盐能力。
[0013]进一步的，上述轻质耐腐蚀的洗涤塔管材，所述中空圆管由以下方法制备：
[0014]1)将聚四氟乙烯加到环氧树脂中，放入反应釜中，在480℃～550℃下搅拌均匀；
[0015]2)再依次加入顺丁烯二酸酐和2，4，6
‑
三
‑
二甲胺基甲基苯酚搅拌均匀，将所得的混合料快速加入反应釜中，减压条件下降温搅拌均匀，降温速度为3
‑
6℃/min，压力0.4
‑
0.6Mpa，降温至350
‑
400℃；
[0016]3)然后在0.2MPa压力下将混合料注入预先铺设好玻璃纤维布的模具，最后在150℃～170℃固化成型，并冷却到室温，得到所述中空圆管，并对内外壁进行打磨光滑。
[0017]上述制备方法简单，制备成本低，产量高。
[0018]进一步的，上述轻质耐腐蚀的洗涤塔管材，所述有机助剂由甲基三氯硅烷和苯基三氯硅烷质量比2:1组成。
[0019]进一步的，上述轻质耐腐蚀的洗涤塔管材，所述粘合剂为硅胶胶水粘合剂。进一步的，上述轻质耐腐蚀的洗涤塔管材，所述内壁涂层由以下方法制备：
[0020]a.取聚四氟乙烯粉、锌粉、甲基纤维素进行预混合、研磨后，再加入有机助剂、消泡剂和水，高速分散后制得浆料A；
[0021]b.在上述浆料中加入粘合剂继续搅拌均匀得到浆料B；
[0022]c.清洗工件，将浆料B均匀涂覆在管道内壁表面；
[0023]d.用激光器产生的激光束辐照扫描步骤c所得内壁表面，即可在所述内壁表面形成所述内壁涂层。
[0024]上述内壁涂层使用聚四氟乙烯、锌粉、甲基纤维素的组合，耐硫化物的腐蚀性好，耐高温性能好，制备简便，设备要求低。
[0025]进一步的，上述轻质耐腐蚀的洗涤塔管材，所述步骤d中激光器的功率为500～8000W、扫描速率为4～20mm/s；扫描方式为单层条状往复扫描，上层与下层的扫描道夹角为35
°
～50
°
，相邻扫描道的间距为0.25～0.5mm。
[0026]使用激光涂覆，涂层粘合力强，不易脱落。
[0027]进一步的，上述轻质耐腐蚀的洗涤塔管材，所述步骤d在惰性气体的保护下进行，所述的惰性气体为氮气或氩气中的一种，所述的惰性气体的流量为3～6L/min。
[0028]使用惰性气体保护，使得涂层涂覆更均匀，氧化杂质少，涂层质量更高。
[0029]进一步的，上述轻质耐腐蚀的洗涤塔管材的制备方法，
[0030]包括以下步骤：
[0031]I.制备中空圆管：
[0032]1)将聚四氟乙烯加到环氧树脂中，放入反应釜中，在480℃～550℃下搅拌均匀；
[0033]2)再依次加入顺丁烯二酸酐和2，4，6
‑
三
‑
二甲胺基甲基苯酚搅拌均匀，将所得的混合料快速加入反应釜中，减压条件下降温搅拌均匀，降温速度为3
‑
6℃/min，压力0.4
‑
0.6Mpa，降温至350
‑
400℃；
[0034]3)然后在0.2MPa压力下将混合料注入预先铺设好玻璃纤维布的模具，最后在150℃～170℃固化成型，并冷却到室温，得到所述中空圆管，并对内外壁进行打磨光滑；
[0035]II.制备中空圆管的内壁涂层：
[0036]a.取聚四氟乙烯粉、锌粉、甲基纤维素进行预混合、研磨后，再加入有机助剂、消泡剂和水，高速分散后制得浆料A；
[0037]b.在上述浆料中加入粘合剂继续搅拌均匀得到浆料B；
[0038]c.清洗工件，将浆料B均匀涂覆在管道内壁表面；
[0039]d.用激光器产生的激光束辐照扫描步骤c所得内壁表面，即可在所述内壁表面形成所述内壁涂层。
[0040]进一步的，本专利技术公开了上述轻质耐腐蚀的洗涤塔管材在船舶脱硫洗涤塔中的应用。
[0041]进一步的，上述轻质耐腐蚀的洗涤塔管材在船舶脱硫洗涤塔中的应用中，所述船舶为远洋船舶。
[0042]相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果:
[0043]本专利技术公开了一种轻质耐腐蚀的洗涤塔管材及其制备方法和应用，本专利技术的技术方案中，在环氧树脂中添加聚四氟乙烯和顺丁烯二酸酐，在内壁涂层中使用了聚四氟乙烯和锌粉，增加了管材的耐腐蚀性特别是耐硫化物的腐蚀性，并赋予了管材较好的机械性能和耐高温高盐能力。并且本专利技术中的洗涤塔管材制备方法简单，制备成本低，管材质量轻，可以替代254SMO不锈钢在船舶脱硫洗涤塔中的应用，大幅降低成本和重量，特别是在远洋船舶中，具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻质耐腐蚀的洗涤塔管材，其特征在于，包括中空圆管和内壁涂层；所述中空圆管按重量份数计算，由以下原料制成：无纺玻璃纤维布
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100份环氧树脂
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20
‑
40份聚四氟乙烯
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10
‑
20份顺丁烯二酸酐
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
10份2，4，6
‑
三
‑
二甲胺基甲基苯酚
ꢀꢀꢀꢀꢀ3‑
9份；所述内壁涂层按重量份数计算，由以下原料制成：聚四氟乙烯
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100份锌粉
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30
‑
40份甲基纤维素
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15
‑
20份有机助剂
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10份粘合剂
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10份消泡剂
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0.5
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1.5份水
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20
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30份。2.根据权利要求1所述的一种轻质耐腐蚀的洗涤塔管材，其特征在于，所述中空圆管由以下方法制备：1）将聚四氟乙烯加到环氧树脂中，放入反应釜中，在480℃～550℃下搅拌均匀；2)再依次加入顺丁烯二酸酐和2，4，6
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三
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二甲胺基甲基苯酚搅拌均匀，将所得的混合料快速加入反应釜中，减压条件下降温搅拌均匀，降温速度为3
‑
6℃/min，压力0.4
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0.6Mpa，降温至350
‑
400℃；3）然后在0.2MPa压力下将混合料注入预先铺设好玻璃纤维布的模具，最后在150℃～170℃固化成型，并冷却到室温，得到所述中空圆管，并对内外壁进行打磨光滑。3.根据权利要求1所述的一种轻质耐腐蚀的洗涤塔管材，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟成君，孟勋，常小弟，李萼祥，张华，顾泽正，丁琳，吴海明，
申请(专利权)人：江苏新韩通船舶重工有限公司，
类型：发明
国别省市：