CN105086772B - 一种用于脱硫脱硝装置内壁的防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种用于脱硫脱硝装置内壁的防腐涂料，包括主漆A组分和固化剂B组分；A组份的原料及其重量份数为：环氧树脂、酚醛树脂、纳米二氧化硅、硅藻土、陶瓷微粉、玻璃粉、炭黑、分散剂、流平剂、消泡剂、硫酸钡，防锈剂，1#溶剂、石墨烯微片粉末、活性炭；B组份的原料及其重量份数为：改性胺固化剂，2#溶剂；A组份、B组份重量比为3.5～4.5:1。本涂料用于脱硫脱硝装置除尘器内壁防腐，施工方便，不仅有效抵制强腐蚀烟气(如SO₂、NO_x、HF、HCl等气体)对钢质内壁的腐蚀，对有效抵制强腐蚀性液体(H₂SO₄、HCl、HF等强腐蚀性物质)的腐蚀，同时本涂料所形成的漆膜具有很高的耐磨性、耐温性及耐冷热震荡性。

Description

一种用于脱硫脱硝装置内壁的防腐涂料及其制备方法

技术领域

本申请涉及涂料技术领域，尤其是涉及一种用于脱硫脱硝装置内壁的防腐涂料及其制备方法。

背景技术

火电厂脱硫塔烟气中含有SO₂、NO_x、HF、HCl等气体，而采用湿式石灰石洗涤法脱硫后，脱硫系统洗涤液中含有H₂SO₄、HCl、HF等强腐蚀性物质溶液，且在低温、高湿环境下，进一步加剧了对脱硫塔装置内部的腐蚀。

烟气吸收塔入口温度可高达160℃～180℃，且有一定的干、湿界面；吸收塔出口烟温较低，为45℃～55℃左右，在露点以下。因此，湿法脱硫系统对材质的耐腐蚀、耐磨、耐高温要求极为严格；

目前发电厂烟气脱硫设备(Flue Gas Desulfurization简称"FGD")高温腐蚀和烟尘冲刷磨损严重，而国内还没有相对应的、性能很好的防腐涂料。国内的电力、冶金研究设计部门为了克服湿法脱硫系统中脱硫塔、烟道和烟囱及衬里的腐蚀，一直在寻求一种造价低、耐高温、耐腐蚀的材料。研究选择合适的耐腐蚀材质是各国长期努力的目标。

无锡太湖防腐材料公司经过多年的努力，研制出易涂盾-脱硫脱硝装置内壁防腐涂料，耐腐蚀、耐磨、耐高温。可以用于脱硫系统装置内壁的防腐，价格低廉，施工方便。

发明内容

针对目前脱硫脱硝设备防腐技术存在的上述问题，本申请人提供了一种用于脱硫脱硝装置内壁的防腐涂料配方及其制备方法。本涂料用于脱硫脱硝装置除尘器内壁防腐，施工方便，不仅有效抵制强腐蚀烟气(如SO₂、NO_x、HF、HCl等气体)对钢质内壁的腐蚀，对有效抵制强腐蚀性液体(H₂SO₄、HCl、HF等强腐蚀性物质)的腐蚀，同时本涂料所形成的漆膜具有很高的耐磨性、耐温性及耐冷热震荡性。

本发明的技术方案如下：

一种用于脱硫脱硝装置内壁的防腐涂料，所述涂料包括主漆A组分和固化剂B组分；

所述主漆A组份的原料及其重量份数为：环氧树脂23～30份、酚醛树脂20～30份、纳米二氧化硅1～3份、硅藻土10～15份、陶瓷微粉2～5份、玻璃粉5～8份、炭黑2～3份、分散剂0.2～0.5份、流平剂0.2～0.5份、消泡剂0.2～0.5份、硫酸钡2～5份，防锈剂0.5～1份，1#溶剂20～30份、石墨烯微片粉末5～8份、活性炭3～5份；

所述固化剂B组份的原料及其重量份数为：改性胺固化剂80～90份，2#溶剂10～20份；

所述主漆A组份、固化剂B组份的重量比为3.5～4.5:1。

所述的石墨烯微片粉末的平均粒径为5～10um。所述活性炭的平均粒度为20～25um。所述1#溶剂为：二甲苯、正丁醇与甲基异丁基酮的以任意比例的混合物。所述2#溶剂为：二甲苯与正丁醇的以任意比例的混合物。

一种用于脱硫脱硝装置内壁的防腐涂料的制备方法，具体步骤如下：

一、制备主漆A组份：

(1)称取1#溶剂20～30份、环氧树脂23～30份、酚醛树脂20～30份，投入反应釜中，启动搅拌机，控制转速在300～500转/分；

(2)再依次加入分散剂0.2～0.5份、炭黑2～3份、纳米二氧化硅1～3份，以500～800转/分的速度搅拌15～30分钟，搅拌均匀后，研磨至细度25um以下；

(3)将研磨后的漆浆以500～800转/分的速度搅拌15～30分钟，在搅拌情况下加消泡剂0.2～0.5份、流平剂0.2～0.5份，搅拌均匀后，依次加入硅藻土10～15份、玻璃粉5～8份、陶瓷微粉2～3份、硫酸钡2～5份、防锈剂0.5～1份、石墨烯微片粉末5～8份、活性炭3～5份，保持800～1000转/分的速度搅拌约20～40分钟，直至无明显颗粒，即可；

二、制备固化剂B组份：

(1)称取改性胺固化剂80～90份，投入反应釜中，启动搅拌机，以450～550转/分的速度搅拌；

(2)称取2#溶剂10～20份，投入反应釜中，控制转速在450～550转/分搅拌15～30分钟至均匀流体；

三、A组分与B组分的混合：

主漆A组份、固化剂B组份的重量比为3.5～4.5:1，使用时，先将主漆A组份与固化剂B组份按比例混合均匀，熟化15～30分钟，加入2#溶剂调节到施工黏度，即可使用。

本发明有益的技术效果在于：

本发明选用进口高分子聚合物及进口改性固化剂作为成膜物质，分子之间的交联密度增加，大大提高了基体树脂的抗腐蚀性。

本发明产品选用玻璃粉、陶瓷微粉、纳米二氧化硅等功能性填料，互相产生协同作用，形成致密网状结构的涂层，使涂层与基体结合力增强，使其综合热力学性质与基体相接近。赋予漆膜超强的耐磨性、耐热性、附着力，抗渗透好，使漆膜具有长效防腐性，抵抗烟气中H₂S、SO2、NO等介质腐蚀。

本发明中加入石墨烯和活性炭的组合后，可以进一步提高涂料的耐高温和耐低温性能，并且进一步增强涂料的抗腐蚀性。

因为脱硫设备的出入口温差很大，相差100℃，所以同一种涂料在出口和入口承受的温度是不一样的，这样长期下来涂料就会开裂。活性炭是一种吸附剂，可以吸收一部分热量，减少涂料承受的冷热震荡。另外活性炭是疏水性的，可以减少带有腐蚀性气体的水汽对涂料面的腐蚀。

本发明具有很好的耐磨、耐酸腐蚀性(40％H₂SO₄₎、耐高温(长期耐温160℃，短期耐温250℃)。本发明克服了常规涂料耐酸不耐高温，耐高温不耐酸的缺点；克服脱硫脱硝设备内壁因温变较大造成，冷热震荡造成涂层脆裂、脱落问题；解决了发电厂烟气脱硫设备高温腐蚀和烟尘冲刷磨损严重的问题。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进行具体描述。实施例中所用的原料来源如表1所示。其中所用石墨烯微片粉末的平均粒径为5～10um，活性炭的平均粒度为20～25um。

表1

实施例1～3：本发明提供的用于脱硫脱硝装置内壁的防腐涂料的制备方法，其具体步骤如下：

一、制备主漆A组份：

(1)称取1#溶剂、环氧树脂、酚醛树脂，投入反应釜中，启动搅拌机，控制转速在400转/分；

(2)再依次加入分散剂、炭黑、纳米二氧化硅，以600转/分的速度搅拌20分钟，搅拌均匀后，研磨至细度25um以下；

(3)将研磨后的漆浆以600转/分的速度搅拌20分钟，在搅拌情况下加消泡剂、流平剂，搅拌均匀后，依次加入硅藻土、玻璃粉、陶瓷微粉、硫酸钡、防锈剂、石墨烯微片粉末、活性炭，保持9000转/分的速度搅拌约30分钟，直至无明显颗粒，即可；

二、制备固化剂B组份：

(1)称取改性胺固化剂，投入反应釜中，启动搅拌机，以500转/分的速度搅拌；

(2)称取2#溶剂，投入反应釜中，控制转速在500转/分搅拌20分钟至均匀流体；

三、A组分与B组分的混合：

主漆A组份、固化剂B组份的重量比为4:1，使用时，先将主漆A组份与固化剂B组份按比例混合均匀，熟化20分钟，加入2#溶剂调节到施工黏度，即可使用。

实施例4：本发明提供的用于脱硫脱硝装置内壁的防腐涂料的制备方法，其具体步骤如下：

一、制备主漆A组份：

(1)称取1#溶剂、环氧树脂、酚醛树脂，投入反应釜中，启动搅拌机，控制转速在500转/分；

(2)再依次加入分散剂、炭黑、纳米二氧化硅，以800转/分的速度搅拌15～30分钟，搅拌均匀后，研磨至细度25um以下；

(3)将研磨后的漆浆以800转/分的速度搅拌15分钟，在搅拌情况下加消泡剂、流平剂，搅拌均匀后，依次加入硅藻土、玻璃粉、陶瓷微粉、硫酸钡、防锈剂、石墨烯微片粉末、活性炭，保持1000转/分的速度搅拌约20分钟，直至无明显颗粒，即可；

二、制备固化剂B组份：

(1)称取改性胺固化剂，投入反应釜中，启动搅拌机，以550转/分的速度搅拌；

(2)称取2#溶剂，投入反应釜中，控制转速在550转/分搅拌15分钟至均匀流体；

三、A组分与B组分的混合：

主漆A组份、固化剂B组份的重量比为4.5:1，使用时，先将主漆A组份与固化剂B组份按比例混合均匀，熟化30分钟，加入2#溶剂调节到施工黏度，即可使用。

实施例5：本发明提供的用于脱硫脱硝装置内壁的防腐涂料的制备方法，其具体步骤如下：

一、制备主漆A组份：

(1)称取1#溶剂、环氧树脂、酚醛树脂，投入反应釜中，启动搅拌机，控制转速在300转/分；

(2)再依次加入分散剂、炭黑、纳米二氧化硅，以500转/分的速度搅拌30分钟，搅拌均匀后，研磨至细度25um以下；

(3)将研磨后的漆浆以500转/分的速度搅拌30分钟，在搅拌情况下加消泡剂、流平剂，搅拌均匀后，依次加入硅藻土、玻璃粉、陶瓷微粉、硫酸钡、防锈剂、石墨烯微片粉末、活性炭，保持800转/分的速度搅拌约40分钟，直至无明显颗粒，即可；

二、制备固化剂B组份：

(1)称取改性胺固化剂，投入反应釜中，启动搅拌机，以450转/分的速度搅拌；

(2)称取2#溶剂，投入反应釜中，控制转速在450转/分搅拌30分钟至均匀流体；

三、A组分与B组分的混合：

主漆A组份、固化剂B组份的重量比为3.5:1，使用时，先将主漆A组份与固化剂B组份按比例混合均匀，熟化15分钟，加入2#溶剂调节到施工黏度，即可使用。

实施实例1～5中各原料的重量见表2所示：

表2(单位：Kg)

测试例：

实例1～5制备得到的涂料按照表3所述的标准进行测试，测试结果如表4所述。

表3

表4实例1～5配方性能测试

项目	实例1	实例2	实例3	实例4	实例5
						附着力/MPa≥	3	2	差	3	3
耐弯曲≤	12	15	20	12	12
						吸水率(浸水24h)≤	1％	2.0％	1.5％	1％	1％
耐磨性	合格	不合格	合格	合格	合格
						耐热性	合格	合格	开裂	合格	合格

耐急冷急热	合格	合格	开裂	合格	合格
						耐腐蚀性	合格	起泡	起泡	合格	合格

从表2及表4可以看出，通过添加玻璃粉、陶瓷微粉、石墨烯微片粉末及活性炭等材料可以改变涂料的耐磨性，耐腐蚀性、耐热、耐冷热震荡及耐水性等特性。

本发明所提供的易涂盾-脱硫脱硝装置内壁防腐涂料，耐酸、耐磨，耐温性好，对于脱硫装置烟气中含有SO₂、NO_x、HF、HCl等气体，以及经碱式脱硫后形成的强腐蚀性酸液，都具有很好的抗腐蚀性。长期运行温度160℃，短期耐温250℃.克服了常规性涂料耐高温不耐腐蚀，耐腐蚀不耐高温的缺点，能够满足脱硫装置内壁钢质材质的防腐需求，为脱硫装置内壁防腐量身定做的产品。

本发明所提供的易涂盾-脱硫脱硝装置内壁防腐涂料，涂层使用几年后，若出现损坏的情况，只需做简单的处理，即可施涂本产品，并可持续使用而不影响性能。

Claims (6)

1.一种用于脱硫脱硝装置内壁的防腐涂料，其特征在于所述涂料包括主漆A组分和固化剂B组分；

所述主漆A组份的原料及其重量份数为：环氧树脂23～30份、酚醛树脂20～30份、纳米二氧化硅1～3份、硅藻土10～15份、陶瓷微粉2～5份、玻璃粉5～8份、炭黑2～3份、分散剂0.2～0.5份、流平剂0.2～0.5份、消泡剂0.2～0.5份、硫酸钡2～5份，防锈剂0.5～1份，1#溶剂20～30份、石墨烯微片粉末5～8份、活性炭3～5份；

所述固化剂B组份的原料及其重量份数为：改性胺固化剂80～90份，2#溶剂10～20份；

所述主漆A组份、固化剂B组份的重量比为3.5～4.5:1。

2.根据权利要求1所述的用于脱硫脱硝装置内壁的防腐涂料，其特征在于所述的石墨烯微片粉末的平均粒径为5～10um。

3.根据权利要求1所述的用于脱硫脱硝装置内壁的防腐涂料，其特征在于所述活性炭的平均粒度为20～25um。

4.根据权利要求1所述的用于脱硫脱硝装置内壁的防腐涂料，其特征在于所述1#溶剂为：二甲苯、正丁醇与甲基异丁基酮的以任意比例的混合物。

5.根据权利要求1所述的用于脱硫脱硝装置内壁的防腐涂料，其特征在于所述2#溶剂为：二甲苯与正丁醇的以任意比例的混合物。

6.一种权利要求1～5任一项所述用于脱硫脱硝装置内壁的防腐涂料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

一、制备主漆A组份：

(1)称取1#溶剂20～30份、环氧树脂23～30份、酚醛树脂20～30份，投入反应釜中，启动搅拌机，控制转速在300～500转/分；

(2)再依次加入分散剂0.2～0.5份、炭黑2～3份、纳米二氧化硅1～3份，以500～800转/分的速度搅拌15～30分钟，搅拌均匀后，研磨至细度25um以下；

(3)将研磨后的漆浆以500～800转/分的速度搅拌15～30分钟，在搅拌情况下加消泡剂0.2～0.5份、流平剂0.2～0.5份，搅拌均匀后，依次加入硅藻土10～15份、玻璃粉5～8份、陶瓷微粉2～3份、硫酸钡2～5份、防锈剂0.5～1份、石墨烯微片粉末5～8份、活性炭3～5份，保持800～1000转/分的速度搅拌约20～40分钟，直至无明显颗粒，即可；

二、制备固化剂B组份：

(1)称取改性胺固化剂80～90份，投入反应釜中，启动搅拌机，以450～550转/分的速度搅拌；

(2)称取2#溶剂10～20份，投入反应釜中，控制转速在450～550转/分搅拌15～30分钟至均匀流体；

三、A组分与B组分的混合：

主漆A组份、固化剂B组份的重量比为3.5～4.5:1，使用时，先将主漆A组份与固化剂B组份按比例混合均匀，熟化15～30分钟，加入2#溶剂调节到施工黏度，即可使用。