CN103937365A - 烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料，其中，以重量份数计，包括：糠酮醛树脂50份、α-呋喃甲醇30份、α-呋喃甲醛20份、磷酸水溶液4-8份、氨基磺酸2-4份。所述防腐涂料具有防腐、防水、耐碱、耐酸、耐高温、耐老化的特点，可广泛用于煤气、天然气、沼气、石油等各种燃料的烟气脱硫、脱硝、大气污染雾霾净化防腐设备。

Description

烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于环保材料的技术领域，具体涉及一种烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料及其制备方法。

背景技术

现如今国内环境污染问题严重，特别是大部分地区的雾霾天气给人们的生活带来了极大的困扰。造成雾霾天气原因之一的工业烟气中所含化学成分复杂，硫、硝含量高，腐蚀性强，对环境污染严重。

为了更好的治理雾霾天气给环境造成的污染，各行业在积极推动烟气脱硫、脱硝设备的安装使用。但是，目前脱硫、脱硝设备在建设和运行中普遍存在设备质量低下、设备运行率低、不防腐、设备运行寿命短等问题。烟气在设备内衬表面形成的凝结物，具有很强的侵蚀性，主要是对金属设备损坏腐蚀，据世界上发达国家调查统计，每年由于金属腐蚀造成的经济损失高达400亿元以上，因此烟气脱硫脱硝设备金属等材料的防腐至关重要。另外，烟气温差变化大，脱硫、脱硝后的烟气温度在40℃-80℃之间，但在脱硫、脱硝系统检修或不运行而机组运行工况下，烟气温度在130℃-180℃之间，因此脱硫脱硝设备内衬具有抗温差变化的能力，在温度变化频繁的环境中不开裂，不能产生细微的裂缝，以免烟气渗入对设备内产生腐蚀。

传统的防腐材料对烟气脱硫脱硝设备的防腐存在一定缺陷和不足，如：

1.环氧、酚醛、不饱和聚脂等树脂玻璃钢系列的防腐材料，内表面光滑、不积垢,但是有的耐碱不耐酸,有的耐酸不耐碱，长期耐温性差，不耐老化。

2.不锈钢防腐材料：耐高温、耐酸耐碱性好、表面光滑、阻力小、抗冲击，但是焊缝容易腐蚀、不容易成型、且造价高。

3.玻璃磷片防腐材料：其耐温性耐酸性极好、硬度高，但是附着力差，容易成片脱落。

4.耐酸胶泥材料：耐温性及耐酸性能好、有一定的附着力、使用寿命长，但是防水防潮性差，耐碱性差，容易吸收烟气的水分造成粉化脱落，极冷极热容易产生裂纹。

综上，目前急需开发一种新材料用于烟气脱硫脱硝设备的防腐、防水、耐碱、耐酸、耐高温、耐老化，非常必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种防腐、防水、耐碱、耐酸、耐高温、耐老化的涂料，用于烟气脱硫脱硝设备。

为了解决本发明所述技术问题，发明人提供了以下技术方案：

烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料，其特征在于，以重量份数计，包括：糠酮醛树脂50份、α-呋喃甲醇30份、α-呋喃甲醛20份、磷酸水溶液4-8份、氨基磺酸2-4份。

上述烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料，所述磷酸水溶液的pH值为2-3。

上述烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料，所述氨基磺酸的含量为99％。

上述烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料的制备方法，包括以下操作步骤：

a.将以重量份计的糠酮醛树脂50份、α-呋喃甲醇30份、α-呋喃甲醛20份、磷酸水溶液4-8份、氨基磺酸2-4份加入反应釜中，加热至30-35℃进行预聚合反应，反应时间1-2小时，生成醇预聚物；

b.步骤a得到的醇预聚物在pH值为2-3的磷酸水溶液中靠自发热进一步升温至40-42℃,反应2-3小时，然后加入以重量份计的硼酸1-2份，物料靠自发热进一步升温至44-46℃，反应1-2小时；

c.将步骤b反应后的物料降温至20-25℃，加入氢氧化钠水溶液，调节pH值至6.5-7.5，然后加入遮味剂，搅拌均匀，过滤所得物料溶液，即得成品。

上述烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料的制备方法，所述步骤b中硼酸的含量为96.5％。

上述烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料的制备方法，所述步骤c中氢氧化钠水溶液的重量百分比浓度为30-40％。

上述烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料的制备方法，所述步骤c中氢氧化钠水溶液加入的量以重量份计为6-9份。

上述烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料的制备方法，所述步骤c中遮味剂选自月桂酸苹果酯、香精。

上述烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料的制备方法，所述步骤c中遮味剂的量以重量份计为0.5-1.0份。

本发明所述烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料为呋喃类树脂材料，该涂料具有粘结强度高、耐高温、可在酸碱交替环境中使用的特点，适用于烟气脱硫脱硝设备防腐的使用。所述涂料可用于环氧、酚醛、不饱和聚酯等材料不能满足要求的情况。

所述涂料能抗各种化学气体及腐蚀性化学介质的渗透，阻燃耐高温性能强，远高于普通树脂材料和环氧树脂鳞片胶泥及乙烯基酯树脂鳞片胶泥。可在烟气温差变化大，脱硫脱硝烟气温度在40℃-180℃之间的环境中使用、在温度变化频繁的环境中不开裂并且防腐蚀性能好。

所述涂料具有较强的粘结强度，与钢板的粘结强度≥3.5Mpa，与混凝土的粘结强度≥6.5Mpa与瓷砖粘结强度≥4.5Mpa，因此不易产生龟裂、分层或剥离，附着力和耐冲击强度高，从而保证了较好的防蚀性。

所述涂料可常温固化，固化物硬度高、耐磨性好，固化后的硬度比普通树脂高3-5倍，受外机械损伤时，其扩散趋势小，易于修复，膨胀系数与钢铁相近，适合于温度交变的重腐蚀环境中的金属设备，瞬间耐温可以达到2100℃以上，200-300℃条件下可长期使用。由于所述涂料采用的基体树脂是有机与无机材料的结合，其使用寿命可达30～50年。

本发明所述涂料可广泛用于煤气、天然气、沼气、石油等各种燃料的烟气脱硫、脱硝、大气污染雾霾净化防腐设备可提高设备的运转率、完好率和设备运行的寿命，具有显著的经济、社会和环境效益。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明所述内容做进一步详细的说明。

实施例1

称取糠酮醛树脂50kg、α-呋喃甲醇30kg、α-呋喃甲醛20kg、磷酸水溶液4kg、99％的氨基磺酸2kg，加入反应釜中，加热至30-35℃、进行预聚合反应1小时，生成醇预聚物；

将得到的醇预聚物在pH值为2的磷酸水溶液的酸性条件下靠自发热进一步升温至40-42℃,反应2小时，然后加入96.5％的硼酸1kg，物料靠自发热进一步升温至44-46℃，反应1小时；

将反应后的物料降温至20-25℃，加入30％的氢氧化钠水溶液9kg，调节pH值至6.5，然后加入遮味剂0.5kg，搅拌均匀，过滤所得物料溶液，即得成品。

实施例2

称取糠酮醛树脂50kg、α-呋喃甲醇30kg、α-呋喃甲醛20kg、磷酸水溶液8份、98％的氨基磺酸4份，加入反应釜中，加热至30-35℃、进行预聚合反应2小时，生成醇预聚物；

将得到的醇预聚物在pH值为3的磷酸水溶液的酸性条件下靠自发热进一步升温至40-42℃,反应3小时，然后加入硼酸2kg，物料靠自发热进一步升温至44-46℃，反应1-2小时；

将反应后的物料减压降温至20-25℃，加入40％氢氧化钠水溶液6kg，调节pH值至7.5，然后加入遮味剂月桂酸苹果酯1.0kg，搅拌均匀，过滤所得物料溶液，即得成品。

实施例3

为了考察本发明所述烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料的耐热性能，发明人进行了耐热冲击性能试验，把所述烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料的固化物放置于100℃沸水和0℃的冰水各1小时，经1000次交变试验后未出现变化。

综上所述，本发明所述烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料具有防腐、防水、耐碱、耐酸、耐高温、耐老化的特点，可广泛用于煤气、天然气、沼气、石油等各种燃料的烟气脱硫、脱硝、大气污染雾霾净化防腐设备。

Claims (9)

1.烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料，其特征在于，以重量份数计，包括：糠酮醛树脂50份、α-呋喃甲醇30份、α-呋喃甲醛20份、磷酸水溶液4-8份、氨基磺酸2-4份。

2.根据权利要求1所述的烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料，其特征在于，所述磷酸水溶液的pH值为2-3。

3.根据权利要求1所述的烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料，其特征在于，所述氨基磺酸的含量为99％。

4.如权利要求1所述的烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

a.将以重量份计的糠酮醛树脂50份、α-呋喃甲醇30份、α-呋喃甲醛20份、磷酸水溶液4-8份、氨基磺酸2-4份加入反应釜中，加热至30-35℃进行预聚合反应，反应时间1-2小时，生成醇预聚物；

b.步骤a得到的醇预聚物在pH值为2-3的磷酸水溶液中靠自发热进一步升温至40-42℃,反应2-3小时，然后加入以重量份计的硼酸1-2份，物料靠自发热进一步升温至44-46℃，反应1-2小时；

c.将步骤b反应后的物料降温至20-25℃，加入氢氧化钠水溶液，调节pH值至6.5-7.5，然后加入遮味剂，搅拌均匀，过滤所得物料溶液，即得成品。

5.根据权利要求4所述的烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤b中硼酸的含量为96.5％。

6.根据权利要求4所述的烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤c中氢氧化钠水溶液的重量百分比浓度为30-40％。

7.根据权利要求4所述的烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤c中氢氧化钠水溶液加入的量以重量份计为6-9份。

8.根据权利要求4所述的烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤c中遮味剂选自月桂酸苹果酯、香精。

9.根据权利要求4所述的烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤c中遮味剂的量以重量份计为0.5-1.0份。