CN102719054A - 改性酚醛-石墨板式换热器 - Google Patents

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Abstract

改性酚醛-石墨板式换热器，它是由传热元件-板片组装而成，本发明专利公开了改性酚醛-石墨板式换热器板片材质的配方，该板片是由改性酚醛树脂和石墨粉两部分配制而成，其改性酚醛树脂是由酚醛树脂、环氧树脂、丁腈橡胶、聚乙烯醇缩丁醛、石油磺酸、T31试剂、玻璃纤难、无水乙醇按比例配制而成，再将上述改性酚醛树脂与石墨粉进行捏合、挤出、粉碎、模压固化制成改性酚醛-石墨板式换热器的板片。改性酚醛-石墨板式换热器具有耐蚀性能优异，热传效率高，体积小，使用寿命长等特点，可用于有强腐蚀性介质的冷热流体交换场合，且具有较高的经济和社会效益。

Description

改性酚醛-石墨板式换热器
一、技术领域
改性酚醛-石墨板式换热器是一种能耐强腐蚀性介质腐蚀，传热效率高的化工设备，本发明属于工业装备防腐蚀技术领域。
二、技术背景
换热器被用来实现物料间的热量传递，是一种已被广泛使用的单元设备，随着化学工业的发展，普通的金属换热器已无法解决腐蚀介质的冷热交换问题，急需提供一种能适应强腐蚀环境且具有较高的传热系数K值的换热设备，在此背景下浙江工业大学防腐蚀专家与建德市千喜化工设备有限公司联合研制成改性酚醛-石墨板式换热器，该设备具有耐蚀性能突出，传热效率高，污垢系数小、使用寿命长等特点，可广泛用于化工、制药、石油、食品等行业，取得较好的社会和经济效益并通过部级鉴定，获得部、省级科技成果奖，广受用户欢迎，为此特向国知局申请发明专利。
三、发明内容
为解决化工、制药等行业中普遍存在的金属换热器的腐蚀问题，浙江工业大学与建德千喜化工设备有限公司联合开发了改性酚醛-石墨板式换热器，该设备具有耐蚀性能突出：能耐大多数酸、碱、盐溶液及有机溶剂的腐蚀；有较高的传热效率：设备水-水体系的传热系数K值高于同类的不锈钢换热器，另外该设备还具有体积小，适用面广，使用寿命长等特点，该换热器已通过部级鉴定并获得部、省级科技成果奖。
改性酚醛-石墨板式换热器，它是由改性酚醛树脂和石墨粉制作而成，其重量比为：改性酚醛树脂100.0，石墨粉88.0-130.0；改性酚醛树脂的重量百分比配方为：酚醛树脂50.0-53.0，环氧树脂20.0-22.0，丁腈橡胶5.0-7.0，聚乙烯醇缩丁醛10.0-11.0，T31试剂1.2-2.1，石油磺酸5.0-7.0，玻璃纤维2.0-4.0，无水乙醇3.0-4.0。
在一个优选实施方式中，改性酚醛树脂的重量百分比配方为：酚醛树脂52.0，环氧树脂18.0，丁腈橡胶5.9，聚乙烯醇缩丁醛10.8，T31试剂1.3，石油磺酸6.0，玻璃纤维2.0，无水乙醇4.0。
在一个优选的实施方式中，改性酚醛树脂与石墨粉的重量比是：改性酚醛树脂100，石墨粉95。
四、具体实施方式
本发明充分利用各改性组分的优点，研制成最佳配方，旨在提高酚醛树脂的抗冲击性和耐碱性能，聚乙烯醇缩丁醛具有优良的耐大气老化，耐臭气和耐磨性能，酚醛树脂中引入聚乙烯醇缩丁醛后除了改善酚醛的抗老化性，耐磨性外，还提高了酚醛的加工流动性；环氧树脂中存在大量的强极性环氧基团，它与酚醛中的酚羟基所形成的新键大大提高了酚醛树脂的耐碱性和附着力；粉末丁腈是一种高韧性的橡胶类聚合物，它进入酚醛聚合物中可提高酚醛树脂制品的抗冲击性能，经上述组分改性后的改性酚醛-石墨板式换热器具有优异的耐酸、碱腐蚀性，突出的抗冲击性以及良好的耐大气老化和耐磨性能，可用于化工、制药、石化、食品等行业作有腐蚀性介质的热交换设备，使用温度在零下20℃-130℃间，使用寿使10年左右。
改性酚醛-石墨板式换热器板片材质的制备方法：按本说明书中所规定量，将无水乙醇、聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、T31试剂、石油磺酸、酚醛树脂投入捏合机中，在40℃温度下捏合20分钟，再加入丁腈橡胶、玻璃纤维和石墨粉，继续捏合20-30分钟，待物料混合均匀再将捏合料送至烘箱，在60至80℃温度下固化3-5小时，然后将冷却后的物料送至碎料机，将其粉碎至粒径小于1.0mm，即制得压制板片用的物料，压制板片时则将该粉碎料装入模具中在165-175℃和30MPa压力下保压30分钟，在成型温度下脱模即制得改性酚醛-石墨板式换热器的传热元件-板片，若干块板片通过密封件、紧固螺栓、螺母、压板组装成改性酚醛-石墨板式换热器。
该板片的制备属于热固性高分子聚合物成型加工方法，包括溶解、捏合、挤出、真空、固化、干燥、粉碎、模压等聚合物加工过程，下面结合实施例对本发明作详细说明。
实施例一
1、改性酚醛树脂重量百分比配方为：酚醛树脂50.0-53.0，环氧树脂20.0-22.0，丁腈橡胶5.0-7.0，聚乙烯醇缩丁醛10.0-11.0，T31试剂1.2-2.1，石油磺酸5.0-7.0，玻璃纤维2.0-4.0，无水乙醇3.0-4.0。
2、改性酚醛树脂与石墨粉的重量比为：改性酚醛树脂100.0，石墨粉88.0-130.0，
实施例二
1、改性酚醛树脂重量百分比配方为：酚醛树脂52.0，环氧树脂18.0，丁腈橡胶5.9，聚乙烯醇缩丁醛10.8，T31试剂1.3，石油磺酸6.0，玻璃纤维2.0，无水乙醇4.0。
2、改性酚醛树脂与石墨粉的重量比为：改性酚醛树脂100.0，石墨粉95.0。
实施例三
1、改性酚醛树脂的重量百分比配方：同实施例一。
2、改性酚醛树脂与石墨粉重量比：同实施例二。
实施例四
1、改性酚醛树脂重量百分比配方：同实施例二。
2、改性酚醛树脂与石墨粉重量比：同实施例一。
改性酚醛-石墨板式换热器板片材质技术指标
Figure BSA00000721067600051
耐介质腐蚀性能：可耐60％硫酸，35％硝酸，31％盐酸，15％醋酸，各种浓度氯化铵溶液，饱和硝酸铵，各种浓度的甲醇、甲醛、乙醇以及碳酸盐、汽油、尿素等介质腐蚀。
可用于化工、食品、制药、石油等行业，作为有腐蚀性的冷热介质的热交换设备。

Claims (3)

1.改性酚醛-石墨板式换热器，其传热元件-板片，是由改性酚醛树脂和石墨粉制作而成，其特征是：改性酚醛树脂的重量百分比配方为：酚醛树脂50.0-53.0，环氧树脂20.0-22.0，丁腈橡胶5.0-7.0，聚乙烯醇缩丁醛10.0-11.0，T31试剂1.2-2.1，石油磺酸5.0-7.0，玻璃纤维2.0-4.0，无水乙醇3.0-4.0。
2.根据权利要求1所述，改性酚醛-石墨板式换热器的板片，其特征是：改性酚醛树脂的重量百分比配方为：酚醛树脂52.0，环氧树脂18.0，丁腈橡胶5.9，聚乙烯醇缩丁醛10.8，T31试剂1.3，石油磺酸6.0，玻璃纤维2.0，无水乙醇4.0。
3.根据权利要求1、2所述，改性酚醛-石墨板式换热器的板片，其特征是：改性酚醛树脂与石墨粉的重量比为：改性酚醛树脂100.0，石墨粉88.0-130.0。
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