CN108707856A - 一种盐化工设备中防盐垢方法 - Google Patents

Abstract

一种盐化工设备中防盐垢方法，涉及化工技术领域,其由以下步骤完成：第一步：粉末混合；第二步：分散、抽滤、干燥；第三步：设备预处理；第四步：喷涂。本发明的有益效果在于：（1）利用粉末火焰喷涂工艺将高分子材料和纳米陶瓷固化于金属表面上，制备出具有自清洁、防结垢作用的仿荷叶微纳米结构表面的低能表面涂层；（2）涂层的喷涂制备工艺及参数；（3）以氯化钾、硫酸钾、硝酸钾生产过程为例，确定各自防盐垢涂层制备的配方。

Description

一种盐化工设备中防盐垢方法

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种盐化工设备中防盐垢方法。

背景技术

金属表面腐蚀与结垢问题广泛存在于盐化工生产的多种过程中,严重妨碍化工设备的正常运行,造成巨大的能源浪费和经济损失,是一个经过长期研究而至今未能很好解决的问题。现有防腐阻垢技术基本上以添加缓蚀剂、阻垢剂和杀生剂为基础,对环境敏感并容易引起二次污染。青海作为国家资源大省，依托盐湖资源将建成我国最大的盐化工生产基地，而且逐步搭建起了以钾盐、镁盐、氯碱“三大工业基地”和钾盐、钠盐、镁盐、锂盐、煤气盐“五大产业群”为核心的世界最大盐化工产业架构。然而，在多年的实际生产中，很多盐化工企业普遍出现了生产设备及管路严重腐蚀并结垢现象，在很大程度上影响和制约了生产的正常进行，甚至成为有些企业发展的瓶颈，特别是在硝酸钾、硫酸钾、热溶氯化钾的生产过程中尤为突出。主要表现在 (l)恶化传热性能。污垢通常是热的不良导体,其一旦在设备表面上形成,就会使传热表面的热阻明显增大,其传热性能被严重恶化。通过对碳钢管冷却器的估算,存在污垢时将比新制无垢时的运行效率下降30%。(2)增加能量消耗。污垢在管道上的沉积还将减小流通面积、增加流动阻力,使流体输送设备功耗增加。(3)威胁设备安全。污垢的沉积常常引起设备局部过热或超温而导致机械性能的下降,引发鼓包、爆管等事故。污垢还常常使金属换热面出现垢下腐蚀和点蚀,严重威胁着设备的安全运行。 (4)增大运行维护费用。为清除污垢而增设的附属设备增加了系统的复杂性,加上清洗药品以及人工的消耗,因清洗而带来的生产能力和质量的下降,都增加了换热设备的运行维护费用。（5）生产设备和管路结垢后堵塞管道及阀门，造成放料困难，物料无法正常在管线中流动和运行。因此严重的影响了生产的正常进行，使生产效率大为降低，企业的经济效益也因此受到很大影响。为此，针对青海盐湖化工生产设备的防结垢、防腐研究是目前青海盐湖化工生产面临的急需解决的难题，这一问题的解决，将进一步促进青海省盐湖资源的开发和利用。

发明内容

针对现有技术的不足本发明提供一种盐化工设备中防盐垢方法，其特征在于：其由以下步骤完成：

第一步：粉末混合：将三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛三种纳米粉末分别添加到ETFE粉末中，三种纳米粉末分所占ETFE粉末的重量比例分别为2%～5%，加入足量无水乙醇充分混合；

第二步：分散、抽滤、干燥：将第一步混合的混合液放入28～32℃超声波震荡仪中震荡35～45分钟，取出后混合物用布氏漏斗过滤，将滤渣置于110℃热风循环干燥箱中干燥2～3小时，取出后用小型粉碎机粉碎25～35秒；

第三步：设备预处理：设备表面在喷涂之前必须进行预处理操作：首先进行打砂处理，然后使用有机溶剂进行清洗，自然晾干或进行烘干处理，最后进行喷涂操作；

第四步：喷涂：将制得的粉末用塑料喷涂设备喷涂到经表面处理的碳钢设备表面；防盐垢涂层喷涂工艺参数为：空气总压力控制为：0.4～6.0MPa、乙炔压力控制为：0.02～0.1MPa、幕帘与送粉空压控制为：0.3～0.5MPa、喷涂距离为：100～180nm，空气自然冷却。

本发明要解决的技术问题：

（1）利用粉末火焰喷涂工艺将高分子材料和纳米陶瓷固化于金属表面上，制备出具有自清洁、防结垢作用的仿荷叶微纳米结构表面的低能表面涂层；

（2）涂层的喷涂制备工艺及参数；

（3）以氯化钾、硫酸钾、硝酸钾生产过程为例，确定各自防盐垢涂层制备的配方。

本发明的有益效果在于：采用这种方法制备出来的复合涂层喷涂在钢材表面上，在应用于硫酸钾母液蒸发实验中，平均结垢速率为1.01 g/h·m²，没有喷涂复合涂层的钢材结垢速率为52.16 g/(h· m²)，结垢速率明显降低很多。经原子力显微镜、红外谱图、热重分析、接触角检测、耐磨性检测等现代表征技术检测，结果显示，该涂层是具有疏水性的低能高抗污表面，同时具有耐磨、耐腐蚀、良好的热稳定性，并与碳钢设备有很强的粘附性等特点。

附图说明：

图1为本发明工艺流程结构示意图。

具体实施方式

实施例1，一种盐化工设备中防盐垢方法，其特征在于：其由以下步骤完成：

第一步：粉末混合：将三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛三种纳米粉末分别添加到ETFE粉末中，三种纳米粉末分所占ETFE粉末的重量比例分别为2%，加入足量无水乙醇充分混合；

第二步：分散、抽滤、干燥：将第一步混合的混合液放入28℃超声波震荡仪中震荡35分钟，取出后混合物用布氏漏斗过滤，将滤渣置于110℃热风循环干燥箱中干燥2小时，取出后用小型粉碎机粉碎25秒；

第三步：设备预处理：设备表面在喷涂之前必须进行预处理操作：首先进行打砂处理，然后使用有机溶剂进行清洗，自然晾干或进行烘干处理，最后进行喷涂操作；

第四步：喷涂：将制得的粉末用塑料喷涂设备喷涂到经表面处理的碳钢设备表面；防盐垢涂层喷涂工艺参数为：空气总压力控制为：0.4MPa、乙炔压力控制为：0.02MPa、幕帘与送粉空压控制为：0.3MPa、喷涂距离为：100nm，空气自然冷却。

实施例2，一种盐化工设备中防盐垢方法，其特征在于：其由以下步骤完成：

第一步：粉末混合：将三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛三种纳米粉末分别添加到ETFE粉末中，三种纳米粉末分所占ETFE粉末的重量比例分别为4%，加入足量无水乙醇充分混合；

第二步：分散、抽滤、干燥：将第一步混合的混合液放入30℃超声波震荡仪中震荡40分钟，取出后混合物用布氏漏斗过滤，将滤渣置于110℃热风循环干燥箱中干燥2.5小时，取出后用小型粉碎机粉碎30秒；

第三步：设备预处理：设备表面在喷涂之前必须进行预处理操作：首先进行打砂处理，然后使用有机溶剂进行清洗，自然晾干或进行烘干处理，最后进行喷涂操作；

第四步：喷涂：将制得的粉末用塑料喷涂设备喷涂到经表面处理的碳钢设备表面；防盐垢涂层喷涂工艺参数为：空气总压力控制为：0.5MPa、乙炔压力控制为：0.07MPa、幕帘与送粉空压控制为：0.4MPa、喷涂距离为：140nm，空气自然冷却。

实施例3，一种盐化工设备中防盐垢方法，其特征在于：其由以下步骤完成：

第一步：粉末混合：将三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛三种纳米粉末分别添加到ETFE粉末中，三种纳米粉末分所占ETFE粉末的重量比例分别为2%～5%，加入足量无水乙醇充分混合；

第二步：分散、抽滤、干燥：将第一步混合的混合液放入32℃超声波震荡仪中震荡45分钟，取出后混合物用布氏漏斗过滤，将滤渣置于110℃热风循环干燥箱中干燥3小时，取出后用小型粉碎机粉碎35秒；

第三步：设备预处理：设备表面在喷涂之前必须进行预处理操作：首先进行打砂处理，然后使用有机溶剂进行清洗，自然晾干或进行烘干处理，最后进行喷涂操作；

第四步：喷涂：将制得的粉末用塑料喷涂设备喷涂到经表面处理的碳钢设备表面；防盐垢涂层喷涂工艺参数为：空气总压力控制为： 6.0MPa、乙炔压力控制为：0.1MPa、幕帘与送粉空压控制为：0.5MPa、喷涂距离为：180nm，空气自然冷却。

Claims (1)

1.一种盐化工设备中防盐垢方法，其特征在于：其由以下步骤完成：

第一步：粉末混合：将三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛三种纳米粉末分别添加到ETFE粉末中，三种纳米粉末分所占ETFE粉末的重量比例分别为2%～5%，加入足量无水乙醇充分混合；

第二步：分散、抽滤、干燥：将第一步混合的混合液放入28～32℃超声波震荡仪中震荡35～45分钟，取出后混合物用布氏漏斗过滤，将滤渣置于110℃热风循环干燥箱中干燥2～3小时，取出后用小型粉碎机粉碎25～35秒；

第三步：设备预处理：设备表面在喷涂之前必须进行预处理操作：首先进行打砂处理，然后使用有机溶剂进行清洗，自然晾干或进行烘干处理，最后进行喷涂操作；

第四步：喷涂：将制得的粉末用塑料喷涂设备喷涂到经表面处理的碳钢设备表面；防盐垢涂层喷涂工艺参数为：空气总压力控制为：0.4～6.0MPa、乙炔压力控制为：0.02～0.1MPa、幕帘与送粉空压控制为：0.3～0.5MPa、喷涂距离为：100～180nm，空气自然冷却。