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环氧乙烯基酯树脂在铜冶炼工业中电除雾器的防腐蚀应用

[2019-10-15] 点击:

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环氧乙烯基酯树脂在铜冶炼工业中电除雾器的防腐蚀应用

环氧乙烯基酯树脂

环氧乙烯基酯树脂是壳牌化学公司开发的一种优良的耐腐蚀耐高温树脂材料于20世纪70年代末由华东理工大学最早在国内研究成功,并很快推出商品名为MFE-2的环氧乙烯基酯树脂[4-5]。环氧乙烯基酯树脂主链由不饱和羧酸与环氧树脂进行开环酯化反应得到,固化过程通过主链两端的双键与苯乙烯交联共聚,形成稳定的立体网状结构。分子结构和固化工艺使其具有以下优点:

(1)分子主链为环氧骨架,具有环氧树脂固有的良好力学性能和玻纤浸润性等优点;

(2)固化过程使其具有不饱和树脂的粘度特点和优良的固化工艺可调节性;

(3)相邻交联双键对酯基的空间屏蔽作用使得树脂拥有很高的耐水解稳定性,具有很好的耐酸、耐碱腐蚀等性能;

(4)稳定的三维立体网络结构使树脂有很高的耐温性能。

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环氧乙烯基酯树脂玻璃钢阳极管又名湿电除尘器阳极管

导电玻璃钢阳极管(湿电除尘器阳极管),阳极管内第一层碳纤维毡、第二层短切毡、第三层0.4mm厚的玻纤布以及1层网格布,树脂采用阻燃环氧乙烯基酯树脂,其中含有高含碳量(>98%)石墨、阻燃剂等,这种材质的导电玻璃钢阳极管具有强度高、刚性好、导电性能好、阻燃等优点。

环氧乙烯基酯树脂具有良好的成形性、力学性能和耐化学品腐蚀性,在100℃下能耐大部分酸、碱及盐溶液的侵蚀。根据主链引入基团不同,有双酚A型、酚醛型以及各种改性的环氧乙烯基酯树脂,以达到不同的性能要求和成本控制。如:

①双酚A型环氧乙烯基酯树脂综合性能优良,适合制作耐蚀内衬、罐体、运动器材、风电设备、玻璃钢船体等各种耐蚀玻璃钢制品,玻璃鳞片涂料或胶泥,胶衣基体等;

②酚醛型环氧乙烯基酯树脂浇注体可耐150℃以上高温,广泛用于电厂、冶炼厂等烟气脱硫的高温高湿环境;

③经溴化阻燃改性的环氧乙烯基酯树脂氧指数超过30,可用于交通、建筑等行业的设备组件、工件等;

④异氰酸酯改性环氧乙烯基酯树脂具有高韧性、低收缩,良好的表面气干性和高触变性等特点,大量用于模具制作和整体复合材料桥梁等领域;

⑤弹性体改性环氧乙烯基酯树脂断裂延伸率超过10%,高柔韧性,粘结性好,及其适合制作高速铁路弹性垫片,或是作为勾缝材料、密封材料等。

环氧乙烯基酯树脂加工工艺适用性广,可直接制作各种高透光树脂浇注体,或与玻纤/毡、涤纶布等增强材料手糊、模压、拉挤、缠绕等制作各种玻璃钢制品或高性能复合材料;也可以与各种添加材料如石墨、钛白粉、Sb2O3等制成导电树脂、阻燃树脂等特种材料或涂料、胶衣等,或者直接与石英砂/粉、玻璃鳞片等混合搅拌成砂浆、胶泥等砌砖或铺砌花岗岩等。环氧乙烯基酯树脂作为一种性能优良、价格合理,应用范围广的优秀耐腐蚀树脂,已渐渐取代常规树脂和金属材料,成为防腐蚀设计的主力选材。

静电除雾器

经冷却和洗涤后的气体需要通过静电除雾器,以除去经过水冷后仍然存在于气体中的雾状液滴。气体进入除雾器内平行的数百个阳极管内后,气体中的酸雾微粒随即吸附电荷,在电场力的作用下作定向运动,抵达到捕集酸雾的阳极板上。之后,带电粒子在极板上释放电子,酸雾被集聚,在重力作用下流到除酸雾器的储酸槽中,达到了净化酸雾的目的。

气体进入除雾器时的主要组成约为8%~12%SO,8%~10%HS,以及5%~10%的酸雾,温度仍保持在40℃左右。由于电除雾器长期处在酸性气氛中,所以必须使用防腐蚀性能好的材料制造。阴极线均采用金属制品,阳极板常用的材质有铅质、硬聚氯乙烯(PVC)和导电玻璃钢三种类型。但PVC制品易老化开裂,使用寿命短,铅制品则存在重量大、易变性,维修困难,污染环境和成本高等缺点,而由环氧乙烯基酯树脂和石墨制成的导电玻璃钢制品则完全克服了上述缺点。如贵溪冶炼厂的1307-5#方管型立式电除雾器[9],采用MFE-3环氧乙烯基酯树脂制作导电玻璃钢,当电压升至72kV时,电流就能达到额定电流400mA,除雾效率99%以上,运行16a玻璃钢构件仍保持外观完好。如图3所示为某200kt·a-1铜项目电除雾器内部结构,阳极板用MFE-7阻燃型环氧乙烯基酯树脂制作导电玻璃钢,氧指数(OI值)大于30。

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