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废弃物焚烧装置中的防腐技术
(刘伯温6374cσm 200233)
摘要:本文详细阐述了废弃物焚烧装置中的骤冷塔、洗涤器、烟囱等部位的腐蚀原理和相应防腐材料技术,并对多年的实际防腐蚀应用经验进行了系统的总结,这就为废弃物焚烧装置中的防腐提供可靠的处理方案,包括树脂的选择和设备的结构形式。
关键词:废弃物;乙烯基树脂;防腐蚀;骤冷塔;洗涤器;烟囱
1.前言
改革开放以来,随着国民经济的高速发展、人口的不断增多以及人民生活水平的日益提高,各种废弃物的产生量也日渐增多,废弃物对环境的污染已经成为日益严重的问题之一。如何经济、有效地进行废弃物处理已成为城市发展中一个不容忽视的问题,焚烧法是目前国内外最通用的废弃物处理方法,是将废弃物置于高温炉中,使其中可燃成分充分燃烧后,烟气经过达标处理后再通过烟囱排放的一种方法。因垃圾的成分复杂且含有大量的腐蚀性物质,一般的处理方法是采用湿法脱除有害气体,烟气中含有粉尘,二氧化硫、氟化氢、氯化氢、氮氧化物、水蒸气、亚硫酸和硫酸等复杂的组分,并且酸碱交替,干湿交替,腐蚀与磨损并存,脱硫设备必须承受多种多样的物理、化学、温度和机械负荷,特别是其中新生的亚硫酸、硫酸、氢氟酸和盐酸是导致设备腐蚀的主体。在此过程中有三个部位最容易受到腐蚀:1. 骤冷塔2.洗涤器3.烟囱
作为一个提供高性能特种防腐蚀树脂的厂家,刘伯温6374cσm多年来与该行业中的许多厂家建交了良好的合作机制,积极在行业中推广高性能耐腐蚀非金属材料,使困扰一些厂家多年的腐蚀问题得以解决,确保了装置的长周期运转,因此,本文结合多年的成功应用经验和部分典型案例,对一些高性能耐腐蚀树脂及其相关产品在废弃物焚烧装置中的应用加以总结。
2、焚烧装置中主要部位的防腐蚀
2.1骤冷塔
2.1.1骤冷塔的工作环境
从废弃物焚烧中产生的气体在排放前必须予以净化,此净化过程通常先将热气体导人骤冷塔,在这里用水喷洒使热气体的温度迅速下降。烟气进口温度一般在220℃左右,最高时达到300℃左右。烟气从骤冷塔出来时温度下降到40~70℃,进入洗涤器进行冲洗操作。
在此过程中, 烟气的温度降幅较大, 骤冷塔承受了很大的热冲击,而烟气中含有的大量酸性腐蚀性物质,在温度降低后形成酸雾则具有极强的腐蚀性,所以对制造骤冷塔的材料就有较高的要求:耐腐蚀、耐热、耐热冲击。过去一般采用整体不锈钢或碳钢内衬防腐材料衬里的结构,但即使用不锈钢如耐热镍合金(镍含量大于50%)来制作,也不能使用很长时间,国外做过此类实验,用耐热镍合金做的骤冷塔在使用6000h后5mm厚的镍合金板已被腐蚀到只剩2mm。橡胶衬里的防腐蚀特性虽然不错,但是承受不了这么高的热冲击,包括在FGD系统中和垃圾处理系统中,橡胶衬里的一般推荐使用温度均不能超过100℃。衬砖曾经是一种传统的材料,但是要求衬里不能有砖脱落,因此实际使用时很难找到一种能把砖和容器很好黏结起来的胶泥,另外衬砖工程造价相对来说也贵。所以过去碰到此类问题时,一般厂家会选用钛合金来做,使用效果虽好,但价格过于昂贵。随着有机类新材料的不断推出,人们越来越希望能有一种新材料以较低的价格在此领域来取代钛合金,满足人们的使用要求。上海富晨公司作为专业的高性能防腐蚀树脂的生产厂家,一直致力于此类材料的开发,经过几年的努力,成功推出了一种新材料:高交联密度的环氧乙烯基树脂FUCHEM898,此树脂是采用高环氧值、多官能的酚醛环氧树脂与甲基丙烯酸反应而成,有很好的耐热性能(Tg=190℃,HDT=155℃),此产品的热变形温度(HDT)高出标准的酚醛环氧乙烯基酯树脂(如890树脂等)20~30℃,实际使用时长期温度可达到230℃,瞬间可承受的气相高温可达到300℃,可使其复合材料经得住骤冷塔中的热冲击,我们曾经用标准的酚醛环氧乙烯基做过对比试验,在试验过程中发现标准型的酚醛环氧乙烯基树脂耐热性能还不能很好的达到要求。该高交联类型树脂的特殊化学结构赋予了该树脂独特的理化特性,我们对此树脂的耐高温性能做了测试,从表中的数据可以得出:其玻璃钢在高温条件下仍具有高的强度保留率,结果见下表:
表1 连续高温下的FUCHEM898树脂玻璃钢弯曲强度保留率
温 度 |
弯曲强度保留率 |
|||
7天 |
90天 |
180天 |
365天 |
|
200℃ |
103% |
83% |
72% |
63% |
175℃ |
100% |
101% |
87% |
76% |
150℃ |
102% |
97% |
95% |
86% |
注:表中的数据表示经连续高温放置后的弯曲强度保留率,以25℃下的弯曲强度为100%。
采用此树脂制作的整体玻璃钢骤冷塔,造价只有钛合金的1/3左右,可以很好的满足使用条件,正得到越来越广泛的应用。
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