具体实施方式
参见图1,本发明的复合材料排烟除硫塔,包括:
塔体1;
设置在塔体1上部的中心位置,或偏心位置,或紧靠顶部的周边塔体上的顶部烟气接管2;
设置在顶部烟气接管2下方的与塔体1相连接的顶盖3;
设置在塔体内顶盖3下方的吸收液分布器4,用于吸收液的均匀分布和形成细小液滴的雾化;
设置在吸收液分布器4下方的塔体1上的中部烟气接管5;
设置在塔体1底部的底板6;
顶盖3与中部烟气接管5之间的空间为吸收区7,中部烟气接管5与底板6之间的空间为吸收液储存区8;
所说的塔体1、顶盖3和底板6的材料为一种复合材料,所说的复合材料包括无机纤维、有机树脂和树脂固化助剂,其重量份数如下:
无机纤维为10~80份,有机树脂为20~90份,树脂固化助剂与有机树脂的比例为0.01~0.1;
优选的,如图2,所说的塔体1、顶盖3和底板6由内层104,复合在内层104外的中层105和复合在中层105外的外层106构成;
所说的内层104的复合材料采用的无机纤维为相互依次复合的表面毡和短切毡;所说的表面毡是采用中碱玻璃纤维制备的,规格为20-60g/m2,厚度为0.2-0.4mm,可采用常州天马集团公司生产的牌号为CMF30产品;所说的短切毡是采用中碱玻璃纤维制备的,短切毡规格为200-600g/m2,厚度约为0.75~1.5mm,可采用常州天马集团公司生产的牌号为CMC或EMC300产品;所说的短切毡和表面毡的定义在《玻璃钢简明技术手册》上有详细的描述,内层的总厚度一般为2-6mm,内层的功能是防腐蚀,耐磨损和抗渗透,其无机纤维的重量份数为10~15份;
所说的中层的复合材料采用的无机纤维为强度较高的无碱玻璃纤维无捻粗纱,密度为2000-6000tex,或者300-800g/m2玻璃纤维布,可采用泰山玻璃纤维股份公司生产的牌号为Er4800产品,中层的总厚度一般为12-100mm,中层的功能是提供强度和刚度等力学性能,其无机纤维的重量份为60~80份;
所说的外层采用的无机纤维为玻璃纤维制备成的短切毡,外层的总厚度一般为0.2-2.0mm;最好在树脂中加入树脂重量为0.1~0.3%的抗老化剂,所说的抗老化剂为二苯甲酮类紫外线吸收剂,比如UV-531和UV-9,外层提供抗老化和外观美学的功能,其无机纤维的重量份为10~15份;
优选的,所说的塔体1在竖向方向上分为下段101,中段102和上段103。
所说的下段101自底板6起到中部烟气接管5止,所说的中段102自中部烟气接管5起到吸收液分布器4止,所说的上段103自吸收液分布器4起到顶盖3止;
下段101高度为5-18m,常见高度为8-15m,要求塔体1有较高的抗径向静压和竖向沉重能力,厚度为30-120mm,可以梯级变化;
中段102需要连接中部烟气接管5,该中部烟气接管一般采用大口径矩形,因此要求塔体具有较好的抵抗侧向应力的能力,一般高度在4-12m,常见高度在5-10m,厚度25-50mm,也可以梯级变化;
上段103内装有吸收液分布器4,高度一般在3-9m,常见高度在4-6m,厚度15-40mm,也可以梯级变化;
下段101,中段102和上段103之间采用法兰连接。
上述的复合材料排烟除硫塔的制备方法,包括如下步骤:
塔体1的分段制造:
(1)模具准备:分别预制内径与塔体1的下段101,中段102和上段103相同的模具,在模具上涂蜡,如石蜡,以起到润滑作用,再铺上涤纶薄膜,涤纶薄膜的厚度为0.06~0.12mm;
(2)内层的制作:采用手糊成型方法,首先在涤纶薄膜外表面刷上有机树脂与树脂固化助剂的混合物,接着铺上所说的表面毡,再在表面毡上刷树脂与树脂固化助剂的混合物,一边刷树脂与树脂固化助剂的混合物,一边用碾轮滚压,使树脂与树脂固化助剂的混合物浸入所说的表面毡,并排出气泡;
再铺上所说的短切毡,再刷树脂与树脂固化助剂的混合物,再滚压,再重复以上步骤,直到达到要求的厚度,固化2~12小时,成型;
(2)中层的制作:将所说的中碱无捻纤维粗纱浸渍在树脂与树脂固化助剂的混合物中,采用机械缠绕成型方法或者手糊成型方法缠绕在所说的内层外,直到达到要求的厚度,固化2~12小时,成型;
(3)外层的制作:采用手糊成型方法,在中层外刷树脂与树脂固化助剂的混合物,然后再铺上所说的短切毡,再刷树脂、树脂固化助剂与抗老化剂的混合物,再滚压,再重复以上步骤,直到达到要求的厚度,固化2~12小时,成型;
(4)将采用上述步骤获得的下段101,中段102和上段103采用法兰连接,脱模,获得塔体1;
(5)预制与底板(6)和顶盖(3)形状相同的模具,并采用上述相同的方法制作,然后与塔体(1)连接。
实施例1
图1和图2的复合材料排烟除硫塔的制备:
塔体直径9m,总高度25m,顶部烟气接管2位于塔顶部中心位置。
有机树脂为一元不饱和有机酸与环氧树脂的聚合物,采用美国陶氏公司生产的牌号为Derakane 411的乙烯基树脂,其对应的一元不饱和有机酸为丙烯酸,环氧树脂为双酚A型环氧树脂;
树脂固化助剂中,各组分的重量份数比例为:
过氧化甲乙酮2.5份,环烷酸钴3份,有机胺0.0份;
塔体1在竖向方向上分为下段101,中段102和上段103。
下段101高度为12m,厚度为65-40mm,由底向上梯级变化,0-1m高为65mm,1-4m为50mm,4-12m为40mm;
中段102高度为8m,厚度40-30mm,由下向上梯级变化,12-16m高为40mm,16-20m为30mm;
上段103高度为5m,厚度30-20mm,由下向上梯级变化,20-22.5m高为30mm,22.5-25m为20mm;
塔体1、顶盖3和底板6由内层104,复合在内层104外的中层105和复合在中层105外的外层106构成;
所说的内层104的复合材料采用的无机纤维为相互依次复合的表面毡和短切毡;所说的表面毡是采用中碱玻璃纤维制备的,规格为30g/m2,厚度为0.275±0.025mm,采用常州天马集团公司生产的牌号为CMF30产品;所说的短切毡是采用中碱玻璃纤维制备的,短切毡规格为300g/m2,厚度约为1.0±0.2mm,采用常州天马集团公司生产的牌号为EMC300产品;内层的总厚度一般为4.25mm,其无机纤维的重量份为12份;有机树脂85份,树脂固化助剂3份;
所说的中层的复合材料采用的无机纤维为强度较高的无碱玻璃纤维无捻粗纱,采用泰山玻璃纤维股份公司生产的牌号为Er4800产品,中层的总厚度为40±20mm,无机纤维的重量份72份;有机树脂24份,树脂固化助剂4份;
所说的外层采用的无机纤维为玻璃纤维制备成的短切毡,外层的总厚度为1.5mm;在树脂中加入树脂重量0.2%的二苯甲酮类紫外线吸收剂(UV-531),无机纤维的重量份为18份,有机树脂79份,树脂固化助剂3份;
制备:
塔体1的分段制造:
(1)模具准备:分别预制内径与塔体1的下段101,中段102和上段103相同的模具,在模具上涂石蜡,再铺上涤纶薄膜,涤纶薄膜的厚度为0.1mm;
(2)内层的制作:采用手糊成型方法,首先在涤纶薄膜外表面刷上有机树脂与树脂固化助剂的混合物,接着铺上所说的表面毡,再在表面毡上刷树脂与树脂固化助剂的混合物,一边刷树脂与树脂固化助剂的混合物,一边用碾轮滚压,使树脂与树脂固化助剂的混合物浸入所说的表面毡,并排出气泡;
再铺上所说的短切毡,再刷树脂与树脂固化助剂的混合物,再滚压,再重复以上步骤,直到达到要求的厚度,固化4小时,成型;
(2)中层的制作:将所说的中碱粗捻纤维丝浸渍在树脂与树脂固化助剂的混合物中,采用机械缠绕成型方法缠绕在所说的内层外,的内层外,直到达到要求的厚度,固化8小时,成型;
(3)外层的制作:采用手糊成型方法,在中层外刷树脂与树脂固化助剂的混合物,然后再铺上所说的短切毡,再刷树脂、树脂固化助剂与抗老化剂的混合物,再滚压,再重复以上步骤,直到达到要求的厚度,固化4小时,成型;
(4)将采用上述步骤获得的下段101,中段102和上段103采用法兰连接,脱模,获得塔体1;
(5)预制与底板(6)和顶盖(3)形状相同的模具,并采用上述相同的方法制作,然后与塔体(1)连接。
实施例2
图1和图2的复合材料排烟除硫塔的制备:
塔体直径12m,总高度28m,顶部烟气接管2位于紧靠塔顶周边的塔体1上。
有机树脂为一元不饱和有机酸与环氧树脂的聚合物,采用美国陶氏公司生产的牌号为Derakane 470的乙烯基树脂,其对应的一元不饱和有机酸为甲基丙烯酸,环氧树脂为酚醛环氧树脂;
树脂固化助剂为有机过氧化物、有机酸钴和有机胺;
有机过氧化物为过氧化甲乙酮,有机酸钴为环烷酸钴,有机胺为二乙基苯胺;
树脂固化助剂中,各组分的重量份数比例为:
过氧化甲乙酮3份,环烷酸钴2份,有机胺2份
塔体1在竖向方向上分为下段101,中段102和上段103。
下段101高度为10m,厚度为70-45mm,由底向上梯级变化,0-1.5m高为70mm,1.5-5.0m为60mm,5.0-10m为45mm;
中段102高度为10m,厚度45-30mm,由下向上梯级变化,10-15m高为45mm,15-20m为30mm;
上段103高度为8m,厚度30-18mm,由下向上梯级变化,20-24m高为30mm,24-28m为18mm;
塔体1、顶盖3和底板6由内层104,复合在内层104外的中层105和复合在中层105外的外层106构成;
所说的内层104的复合材料采用的无机纤维为相互依次复合的表面毡和短切毡;所说的表面毡是采用中碱玻璃纤维制备的,规格为30g/m2,厚度为0.3mm,采用常州天马集团公司生产的牌号为CMF30产品;所说的短切毡是采用中碱玻璃纤维制备的,短切毡规格为300g/m2,厚度约为1±0.1mm,采用常州天马集团公司生产的牌号为EMC300产品;内层的总厚度一般为4.5mm,其无机纤维的重量份为10份;有机树脂87份,树脂固化助剂3份;
所说的中层的复合材料采用的无机纤维为强度较高的无碱玻璃纤维无捻粗纱,采用泰山玻璃纤维股份公司生产的牌号为Er4800产品,中层的总厚度为41.5±23.5mm,无机纤维的重量份72份;有机树脂24份,树脂固化助剂4份;
所说的外层采用的无机纤维为玻璃纤维制备成的短切毡,外层的总厚度为1.5mm;在树脂中加入树脂重量0.2%的UV-531抗老化剂,无机纤维的重量份为18份,有机树脂79份,树脂固化助剂3份;
制备:
塔体1的分段制造:
(1)模具准备:分别预制内径与塔体1的下段101,中段102和上段103相同的模具,在模具上涂石蜡,再铺上涤纶薄膜,涤纶薄膜的厚度为0.1mm;
(2)内层的制作:采用手糊成型方法,首先在涤纶薄膜外表面刷上有机树脂与树脂固化助剂的混合物,接着铺上所说的表面毡,再在表面毡上刷树脂与树脂固化助剂的混合物,一边刷树脂与树脂固化助剂的混合物,一边用碾轮滚压,使树脂与树脂固化助剂的混合物浸入所说的表面毡,并排出气泡;
再铺上所说的短切毡,再刷树脂与树脂固化助剂的混合物,再滚压,再重复以上步骤,直到达到要求的厚度,固化5小时,成型;
(2)中层的制作:将所说的中碱粗捻纤维丝浸渍在树脂与树脂固化助剂的混合物中,采用机械缠绕成型方法缠绕在所说的内层外,直到达到要求的厚度,固化10小时,成型;
(3)外层的制作:采用手糊成型方法,在中层外刷树脂与树脂固化助剂的混合物,然后再铺上所说的短切毡,再刷树脂、树脂固化助剂与抗老化剂的混合物,再滚压,再重复以上步骤,直到达到要求的厚度,固化3小时,成型;
(4)将采用上述步骤获得的下段101,中段102和上段103采用法兰连接,脱模,获得塔体1;
(5)预制与底板6和顶盖3形状相同的模具,并采用上述相同的方法制作,然后与塔体1连接。