CN103937365B - 烟气脱硫脱硝设备用呋喃类防腐树脂涂料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了烟气脱硫脱硝设备用呋喃类防腐树脂涂料，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呋喃类防腐树脂涂料及制备方法

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呋喃类防腐树脂涂料及制备方法。

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呋喃类防腐、防水、耐碱、耐酸、耐高温、耐老化的树脂涂料，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呋喃类防腐树脂涂料，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呋喃类防腐树脂涂料，所述磷酸水溶液的pH值为2-3。

上述烟气脱硫脱硝设备用呋喃类防腐树脂涂料，所述氨基磺酸的含量为99％。

上述烟气脱硫脱硝设备用呋喃类防腐树脂涂料的制备方法，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呋喃类防腐树脂涂料的制备方法，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呋喃类防腐树脂涂料的制备方法，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呋喃类防腐树脂涂料的制备方法，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呋喃类防腐树脂涂料的制备方法，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呋喃类防腐树脂涂料的制备方法，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呋喃类防腐树脂涂料的耐热性能，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呋喃类防腐树脂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呋喃类防腐树脂涂料具有防腐、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 (7)

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，所述烟气脱硫脱硝设备用防腐涂料由下述方法制备：

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。

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，所述氨基磺酸的含量为99％。

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，所述步骤b中硼酸的含量为96.5％。

4.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，所述步骤c中氢氧化钠水溶液的重量百分比浓度为30-40％。

5.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，所述步骤c中氢氧化钠水溶液加入的量以重量份计为6-9份。

6.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，所述步骤c中遮味剂选自香精。

7.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，所述步骤c中遮味剂的量以重量份计为0.5-1.0份。