CN112852248A - 一种分级处理的烟气污染的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分级处理的烟气污染处理装置和方法，所述装置为生物除臭箱，其内阀门结构通过将钢材依据常规阀门生产工艺制备得到阀门结构本体，通过将耐火填料、防腐填料以及改性树脂制备得到耐酸防腐蚀抗高温涂料，然后将耐酸防腐蚀抗高温涂料均匀喷涂至阀门结构本体的表面上，经过干燥后，耐酸防腐蚀抗高温涂料在阀门结构本体的表面上固化形成耐酸防腐蚀抗高温涂层，使得该分级处理的烟气污染处理生物除臭箱的内阀门结构的耐酸性、耐腐蚀性、抗高温性能得到明显的提升，使得该用于烟气处理的生物除臭箱内阀门结构与烟气接触时，不会被烟气中的腐蚀性物质以及高温所破坏，延长了该用于烟气处理的生物除臭箱内阀门结构的使用寿命。

Description

一种分级处理的烟气污染的装置和方法
技术领域
本发明涉及阀门结构领域，具体涉及一种具有耐酸防腐抗高温性能的阀门结构的装置，更具体涉及一种分级处理的烟气污染处理装置。
背景技术
用于烟气处理的生物除臭箱内阀门结构需要经常烟气接触，烟气中含有大量的腐蚀介质，同时烟气中也携带大量的热量，现有的用于烟气处理的生物除臭箱内阀门结构在与烟气长时间接触后，会被腐蚀介质腐蚀以及高温热量所损坏。
因此，如何改善现有的用于烟气处理的生物除臭箱内阀门结构耐酸性、耐腐蚀性以及抗高温性能差是本发明需要解决的问题。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供了：通过将钢材依据常规阀门生产工艺制备得到阀门结构本体，将耐火填料和防腐填料加入球磨机中，然后加入水后进行水磨，水磨至粒径为0.1mm以下，经过脱水干燥后，得到混合填料，将改性树脂加入搅拌釜中，在常温下以300-500r/min的条件下搅拌1-2h，然后将混合填料加入至搅拌釜中，在常温下以800-1000r/min的条件下搅拌2-3h，得到耐酸防腐蚀抗高温涂料，将耐酸防腐蚀抗高温涂料均匀喷涂至阀门结构本体的表面上，在常温下自然干燥2h后，转入温度为80℃的烘箱中继续干燥2-3h，耐酸防腐蚀抗高温涂料在阀门结构本体的表面上固化形成耐酸防腐蚀抗高温涂层，解决了现有的用于分级处理的烟气污染处理生物除臭箱内阀门结构耐酸性、耐腐蚀性以及抗高温性能差的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种分级处理的烟气污染处理处理装置，所述装置为生物除臭箱，所述生物除臭箱内阀门结构包括阀门结构本体以及复合在阀门本体外表面上的耐酸防腐蚀抗高温涂层，该阀门结构本体的材质为钢材，所述耐酸防腐蚀抗高温涂层是由耐酸防腐蚀抗高温涂料固化后形成的；
所述内阀门结构由以下步骤制备得到：
步骤一：将钢材依据常规阀门生产工艺制备得到阀门结构本体；
步骤二：将耐火填料和防腐填料加入球磨机中，然后加入水后进行水磨，水磨至粒径为0.1mm以下，经过脱水干燥后，得到混合填料；
步骤三：将改性树脂加入搅拌釜中，在常温下以300-500r/min的条件下搅拌1-2h，然后将混合填料加入至搅拌釜中，在常温下以800-1000r/min的条件下搅拌2-3h，得到耐酸防腐蚀抗高温涂料；
步骤四：将耐酸防腐蚀抗高温涂料均匀喷涂至阀门结构本体的表面上，在常温下自然干燥2h后，转入温度为80℃的烘箱中继续干燥2-3h，耐酸防腐蚀抗高温涂料在阀门结构本体的表面上固化形成耐酸防腐蚀抗高温涂层，得到所述内阀门结构。
作为本发明进一步的方案：所述耐火填料、防腐填料、改性树脂的重量比为1-3:1-3:3-6。
作为本发明进一步的方案：所述耐火填料的制备方法如下：
S31：将球形硅微粉加入到真空干燥箱中，在温度为110-130℃的条件下干燥2-3h，得到干燥球形硅微粉；
S32：将乙醇与纯水混合均匀，得到乙醇溶液，然后将干燥球形硅微粉加入至乙醇溶液中，在频率为45-65kHz的条件下超声分散0.5-1h，得到硅微粉分散液；
S33：将硅微粉分散液在转速为300-500r/min的条件下进行搅拌分散，搅拌分散过程中逐滴加入3-苯胺基丙基三甲氧基硅烷，得到中间体1，然后将中间体1置于恒温水浴中，在温度为75-85℃的条件下继续搅拌反应1-2h，得到中间体2；
S34：将中间体2放置于真空干燥箱中，在温度为70-90℃的条件下干燥20-30h，研磨后得到耐火填料。
作为本发明进一步的方案：步骤S32中所述乙醇与纯水的体积比为1:9，所述干燥球形硅微粉与乙醇溶液的质量比为1:5-7；所述3-苯胺基丙基三甲氧基硅烷的加入量为球形硅微粉质量的0.5-2.0％。
作为本发明进一步的方案：所述防腐填料的制备方法如下：
S51：将膨胀蛭石加入至粉碎机中，将膨胀蛭石粉碎过100目筛后，得到膨胀蛭石粉末，将膨胀蛭石粉末加入到质量分数为10％的盐酸溶液中，升温至90-110℃后保温3-4h后进行抽滤，然后用蒸馏水洗涤3-5遍，干燥后得到中间体3；
S52：将中间体3加入到质量分数为10％的盐酸溶液中，在转速为300-500r/min的条件下进行搅拌分散1-2h，搅拌分散过程中逐滴加入苯胺后，在频率为50-70kHz的条件下超声分散2-3h，得到中间体4；
S53：将中间体4与过硫酸铵加入到反应釜中，在温度为25℃，转速为100-200r/min的条件下搅拌反应4-6h，反应结束后得到中间体5：
S54：将中间体5进行抽滤，然后用质量分数为2％的盐酸溶液和蒸馏水反复洗涤至滤液澄清，然后将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为50-70℃的条件下干燥20-30h，研磨后得到防腐填料。
作为本发明进一步的方案：步骤S52中所述中间体3、质量分数为10％的盐酸溶液、苯胺、过硫酸铵的用量比为3g：30mL：2mL：4g。
作为本发明进一步的方案：所述改性树脂的制备方法如下：
S71：将丙酮、苯酚以及碳酸钾依次加入至安装有冷凝器和搅拌器的三口烧瓶中，在通入氮气保护的作用下，升温至40℃，在转速为100-200r/min的条件下边搅拌边逐滴加入3-溴丙烯，滴加完毕后将反应体系升温至80℃，在回流状态下搅拌反应10-15h，过滤去除滤渣，将滤液进行减压蒸馏去除丙酮，将三口烧瓶底部的残余物用质量分数为20％的乙醇溶液进行分液，去除下层有机相，将上层液进行减压蒸馏去除乙醇和水，得到中间体6；
S72：将中间体6与邻二氯苯加入至安装有冷凝器和搅拌器的三口烧瓶中，在转速为100-200r/min的条件下使中间体6完全溶解于邻二氯苯中后，通入氮气并将反应体系升温至180℃，在回流状态下搅拌反应20-30h后，减压蒸馏去除邻二氯苯，将三口烧瓶底部的残余物通过石油醚-乙酸乙酯体系进行柱层析，得到中间体7；
S73：将甲苯加入至安装有冷凝器和搅拌器的三口烧瓶中，在转速为200-300r/min的条件下边搅拌边加入中间体7使其完全溶解于甲苯中，然后依次加入聚甲基氢硅氧烷和六水合氯铂酸，在通入氮气保护的作用下，将反应体系以4℃/min的升温速率升温至100℃，在回流状态下搅拌反应30-40h后，减压蒸馏去除甲苯，得到中间体8；
S74：将安装有搅拌器的三口烧瓶预热至80℃后，恒温并依次加入苯酚、中间体8以及硼酸，在转速为500-800r/min的条件下搅拌反应2-3h后，减压蒸馏30min后，待反应体系自然降温至70℃，然后加入多聚甲醛，将反应体系以1℃/min的升温速率升温至80℃，待多聚甲醛完全溶解，减压蒸馏30min后，将产物放置于真空干燥箱中，在温度为50-70℃的条件下干燥20-30h，得到改性树脂。
作为本发明进一步的方案：步骤S71中所述苯酚以及碳酸钾的摩尔比为1:1；步骤S73中所述中间体7、聚甲基氢硅氧烷以及六水合氯铂酸的摩尔比为1:0.8-1.2：0.02-0.04；步骤S74中所述苯酚、中间体8、硼酸以及多聚甲醛的质量比为40-50：5-10:8-12:20-25。
本发明还提供一种分级处理的烟气污染处理方法，包括利用上述任一所述的分级处理的烟气污染处理装置对烟气进行处理的步骤。
本发明的有益效果：
本发明的一种分级处理的烟气污染处理的生物除臭箱，其内阀门结构通过将钢材依据常规阀门生产工艺制备得到阀门结构本体，将耐火填料和防腐填料加入球磨机中，然后加入水后进行水磨，水磨至粒径为0.1mm以下，经过脱水干燥后，得到混合填料，将改性树脂加入搅拌釜中，在常温下以300-500r/min的条件下搅拌1-2h，然后将混合填料加入至搅拌釜中，在常温下以800-1000r/min的条件下搅拌2-3h，得到耐酸防腐蚀抗高温涂料，将耐酸防腐蚀抗高温涂料均匀喷涂至阀门结构本体的表面上，在常温下自然干燥2h后，转入温度为80℃的烘箱中继续干燥2-3h，耐酸防腐蚀抗高温涂料在阀门结构本体的表面上固化形成耐酸防腐蚀抗高温涂层，得到所述内阀门结构；
通过在阀门结构本体上喷涂耐酸防腐蚀抗高温涂料固化后形成耐酸防腐蚀抗高温涂层，使得所述内阀门结构的耐酸性、耐腐蚀性、抗高温性能得到明显的提升，使得所述内阀门结构与烟气接触时，不会被烟气中的腐蚀性物质以及高温所破坏，延长了所述内阀门结构的使用寿命；
该耐酸防腐蚀抗高温涂料由耐火填料、防腐填料以及改性树脂制成，其中的耐火填料是通过使用3-苯胺基丙基三甲氧基硅烷将球形硅微粉改性得到，改性后的球形硅微粉表面羟基数量明显减少，是因为在改性过程中，球形硅微粉表面羟基与3-苯胺基丙基三甲氧基硅烷分子水解得到的羟基发生了缩合反应，使其被苯胺基丙基有机基团所取代，使得球形硅微粉颗粒之间的团聚现象明显减少，分散性提高，使得该耐火填料在耐酸防腐蚀抗高温涂料中分散的均匀，而球形硅微粉本身具有优良的耐高温耐火性能，从而使得该耐酸防腐蚀抗高温涂料的抗高温性能好，与烟气接触不会受高温影响而破坏甚至于脱落；其中的防腐填料是通过使用过硫酸铵、苯胺对盐酸处理后的膨胀蛭石粉末改性得到的，膨胀蛭石粉末属于不溶于水、不易被腐蚀介质分解破坏的化学性质稳定的惰性填料，阻止腐蚀介质向阀门结构本体扩散，而降苯胺聚合于膨胀蛭石粉末表面，形成化学键，产生更强的吸附作用，而且可以与氧的可逆氧化还原反应在金属表面形成一层氧化膜，将金属钝化，进一步提高了膨胀蛭石粉末的防腐性能；其中的改性树脂是将硅和硼元素以化学方法引入树脂结构中，使得树脂不但具有的耐热性有所提高，其拉伸强度和室温剪切强度也得到了改善，特别是冲击强度明显提高，综合性能达到最佳。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例为一种分级处理的烟气污染处理生物除臭箱，其内阀门结构包括阀门结构本体以及复合在阀门本体外表面上的耐酸防腐蚀抗高温涂层，该阀门结构本体的材质为钢材，所述耐酸防腐蚀抗高温涂层是由耐酸防腐蚀抗高温涂料固化后形成的；
该内阀门结构由以下步骤制备得到：
步骤一：将钢材依据常规阀门生产工艺制备得到阀门结构本体；
步骤二：将耐火填料和防腐填料加入球磨机中，然后加入水后进行水磨，水磨至粒径为0.1mm以下，经过脱水干燥后，得到混合填料；
步骤三：将改性树脂加入搅拌釜中，在常温下以300r/min的条件下搅拌1h，然后将混合填料加入至搅拌釜中，在常温下以800r/min的条件下搅拌2h，得到耐酸防腐蚀抗高温涂料；
步骤四：将耐酸防腐蚀抗高温涂料均匀喷涂至阀门结构本体的表面上，在常温下自然干燥2h后，转入温度为80℃的烘箱中继续干燥2h，耐酸防腐蚀抗高温涂料在阀门结构本体的表面上固化形成耐酸防腐蚀抗高温涂层，得到所述内阀门结构。
所述耐火填料、防腐填料、改性树脂的重量比为1:1:3。
所述耐火填料的制备方法如下：
S31：将球形硅微粉加入到真空干燥箱中，在温度为110℃的条件下干燥2h，得到干燥球形硅微粉；
S32：将乙醇与纯水混合均匀，得到乙醇溶液，然后将干燥球形硅微粉加入至乙醇溶液中，在频率为45kHz的条件下超声分散0.5h，得到硅微粉分散液；
S33：将硅微粉分散液在转速为300r/min的条件下进行搅拌分散，搅拌分散过程中逐滴加入3-苯胺基丙基三甲氧基硅烷，得到中间体1，然后将中间体1置于恒温水浴中，在温度为75℃的条件下继续搅拌反应1h，得到中间体2；
S34：将中间体2放置于真空干燥箱中，在温度为70℃的条件下干燥20h，研磨后得到耐火填料。
步骤S32中所述乙醇与纯水的体积比为1:9，所述干燥球形硅微粉与乙醇溶液的质量比为1:5；所述3-苯胺基丙基三甲氧基硅烷的加入量为球形硅微粉质量的0.5％。
所述防腐填料的制备方法如下：
S51：将膨胀蛭石加入至粉碎机中，将膨胀蛭石粉碎过100目筛后，得到膨胀蛭石粉末，将膨胀蛭石粉末加入到质量分数为10％的盐酸溶液中，升温至90℃后保温3h后进行抽滤，然后用蒸馏水洗涤3遍，干燥后得到中间体3；
S52：将中间体3加入到质量分数为10％的盐酸溶液中，在转速为300r/min的条件下进行搅拌分散1h，搅拌分散过程中逐滴加入苯胺后，在频率为50kHz的条件下超声分散2h，得到中间体4；
S53：将中间体4与过硫酸铵加入到反应釜中，在温度为25℃，转速为100r/min的条件下搅拌反应4h，反应结束后得到中间体5：
S54：将中间体5进行抽滤，然后用质量分数为2％的盐酸溶液和蒸馏水反复洗涤至滤液澄清，然后将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为50℃的条件下干燥20h，研磨后得到防腐填料。
步骤S52中所述中间体3、质量分数为10％的盐酸溶液、苯胺、过硫酸铵的用量比为3g：30mL：2mL：4g。
所述改性树脂的制备方法如下：
S71：将丙酮、苯酚以及碳酸钾依次加入至安装有冷凝器和搅拌器的三口烧瓶中，在通入氮气保护的作用下，升温至40℃，在转速为100r/min的条件下边搅拌边逐滴加入3-溴丙烯，滴加完毕后将反应体系升温至80℃，在回流状态下搅拌反应10h，过滤去除滤渣，将滤液进行减压蒸馏去除丙酮，将三口烧瓶底部的残余物用质量分数为20％的乙醇溶液进行分液，去除下层有机相，将上层液进行减压蒸馏去除乙醇和水，得到中间体6；
S72：将中间体6与邻二氯苯加入至安装有冷凝器和搅拌器的三口烧瓶中，在转速为100r/min的条件下使中间体6完全溶解于邻二氯苯中后，通入氮气并将反应体系升温至180℃，在回流状态下搅拌反应20h后，减压蒸馏去除邻二氯苯，将三口烧瓶底部的残余物通过石油醚-乙酸乙酯体系进行柱层析，得到中间体7；
S73：将甲苯加入至安装有冷凝器和搅拌器的三口烧瓶中，在转速为200r/min的条件下边搅拌边加入中间体7使其完全溶解于甲苯中，然后依次加入聚甲基氢硅氧烷和六水合氯铂酸，在通入氮气保护的作用下，将反应体系以4℃/min的升温速率升温至100℃，在回流状态下搅拌反应30h后，减压蒸馏去除甲苯，得到中间体8；
S74：将安装有搅拌器的三口烧瓶预热至80℃后，恒温并依次加入苯酚、中间体8以及硼酸，在转速为500r/min的条件下搅拌反应2h后，减压蒸馏30min后，待反应体系自然降温至70℃，然后加入多聚甲醛，将反应体系以1℃/min的升温速率升温至80℃，待多聚甲醛完全溶解，减压蒸馏30min后，将产物放置于真空干燥箱中，在温度为50℃的条件下干燥20h，得到改性树脂。
步骤S71中所述苯酚以及碳酸钾的摩尔比为1:1；步骤S73中所述中间体7、聚甲基氢硅氧烷以及六水合氯铂酸的摩尔比为1:0.8：0.02；步骤S74中所述苯酚、中间体8、硼酸以及多聚甲醛的质量比为40：5:8:20。
实施例2：
本实施例为一种分级处理的烟气污染处理生物除臭箱，其内阀门结构包括阀门结构本体以及复合在阀门本体外表面上的耐酸防腐蚀抗高温涂层，该阀门结构本体的材质为钢材，所述耐酸防腐蚀抗高温涂层是由耐酸防腐蚀抗高温涂料固化后形成的；
该内阀门结构由以下步骤制备得到：
步骤一：将钢材依据常规阀门生产工艺制备得到阀门结构本体；
步骤二：将耐火填料和防腐填料加入球磨机中，然后加入水后进行水磨，水磨至粒径为0.1mm以下，经过脱水干燥后，得到混合填料；
步骤三：将改性树脂加入搅拌釜中，在常温下以400r/min的条件下搅拌2h，然后将混合填料加入至搅拌釜中，在常温下以900r/min的条件下搅拌2h，得到耐酸防腐蚀抗高温涂料；
步骤四：将耐酸防腐蚀抗高温涂料均匀喷涂至阀门结构本体的表面上，在常温下自然干燥2h后，转入温度为80℃的烘箱中继续干燥3h，耐酸防腐蚀抗高温涂料在阀门结构本体的表面上固化形成耐酸防腐蚀抗高温涂层，得到所述内阀门结构。
所述耐火填料、防腐填料、改性树脂的重量比为2:2:5。
所述耐火填料的制备方法如下：
S31：将球形硅微粉加入到真空干燥箱中，在温度为120℃的条件下干燥2h，得到干燥球形硅微粉；
S32：将乙醇与纯水混合均匀，得到乙醇溶液，然后将干燥球形硅微粉加入至乙醇溶液中，在频率为55kHz的条件下超声分散0.8h，得到硅微粉分散液；
S33：将硅微粉分散液在转速为400r/min的条件下进行搅拌分散，搅拌分散过程中逐滴加入3-苯胺基丙基三甲氧基硅烷，得到中间体1，然后将中间体1置于恒温水浴中，在温度为80℃的条件下继续搅拌反应2h，得到中间体2；
S34：将中间体2放置于真空干燥箱中，在温度为80℃的条件下干燥25h，研磨后得到耐火填料。
步骤S32中所述乙醇与纯水的体积比为1:9，所述干燥球形硅微粉与乙醇溶液的质量比为1:6；所述3-苯胺基丙基三甲氧基硅烷的加入量为球形硅微粉质量的1.0％。
所述防腐填料的制备方法如下：
S51：将膨胀蛭石加入至粉碎机中，将膨胀蛭石粉碎过100目筛后，得到膨胀蛭石粉末，将膨胀蛭石粉末加入到质量分数为10％的盐酸溶液中，升温至100℃后保温3h后进行抽滤，然后用蒸馏水洗涤4遍，干燥后得到中间体3；
S52：将中间体3加入到质量分数为10％的盐酸溶液中，在转速为400r/min的条件下进行搅拌分散1h，搅拌分散过程中逐滴加入苯胺后，在频率为60kHz的条件下超声分散3h，得到中间体4；
S53：将中间体4与过硫酸铵加入到反应釜中，在温度为25℃，转速为150r/min的条件下搅拌反应5h，反应结束后得到中间体5：
S54：将中间体5进行抽滤，然后用质量分数为2％的盐酸溶液和蒸馏水反复洗涤至滤液澄清，然后将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为60℃的条件下干燥25h，研磨后得到防腐填料。
步骤S52中所述中间体3、质量分数为10％的盐酸溶液、苯胺、过硫酸铵的用量比为3g：30mL：2mL：4g。
所述改性树脂的制备方法如下：
S71：将丙酮、苯酚以及碳酸钾依次加入至安装有冷凝器和搅拌器的三口烧瓶中，在通入氮气保护的作用下，升温至40℃，在转速为150r/min的条件下边搅拌边逐滴加入3-溴丙烯，滴加完毕后将反应体系升温至80℃，在回流状态下搅拌反应12h，过滤去除滤渣，将滤液进行减压蒸馏去除丙酮，将三口烧瓶底部的残余物用质量分数为20％的乙醇溶液进行分液，去除下层有机相，将上层液进行减压蒸馏去除乙醇和水，得到中间体6；
S72：将中间体6与邻二氯苯加入至安装有冷凝器和搅拌器的三口烧瓶中，在转速为150r/min的条件下使中间体6完全溶解于邻二氯苯中后，通入氮气并将反应体系升温至180℃，在回流状态下搅拌反应25h后，减压蒸馏去除邻二氯苯，将三口烧瓶底部的残余物通过石油醚-乙酸乙酯体系进行柱层析，得到中间体7；
S73：将甲苯加入至安装有冷凝器和搅拌器的三口烧瓶中，在转速为250r/min的条件下边搅拌边加入中间体7使其完全溶解于甲苯中，然后依次加入聚甲基氢硅氧烷和六水合氯铂酸，在通入氮气保护的作用下，将反应体系以4℃/min的升温速率升温至100℃，在回流状态下搅拌反应35h后，减压蒸馏去除甲苯，得到中间体8；
S74：将安装有搅拌器的三口烧瓶预热至80℃后，恒温并依次加入苯酚、中间体8以及硼酸，在转速为650r/min的条件下搅拌反应3h后，减压蒸馏30min后，待反应体系自然降温至70℃，然后加入多聚甲醛，将反应体系以1℃/min的升温速率升温至80℃，待多聚甲醛完全溶解，减压蒸馏30min后，将产物放置于真空干燥箱中，在温度为60℃的条件下干燥25h，得到改性树脂。
步骤S71中所述苯酚以及碳酸钾的摩尔比为1:1；步骤S73中所述中间体7、聚甲基氢硅氧烷以及六水合氯铂酸的摩尔比为1:1：0.03；步骤S74中所述苯酚、中间体8、硼酸以及多聚甲醛的质量比为45：7:10:12。
实施例3：
本实施例为一种分级处理的烟气处理生物除臭箱，其内阀门结构包括阀门结构本体以及复合在阀门本体外表面上的耐酸防腐蚀抗高温涂层，该阀门结构本体的材质为钢材，所述耐酸防腐蚀抗高温涂层是由耐酸防腐蚀抗高温涂料固化后形成的；
该内阀门结构由以下步骤制备得到：
步骤一：将钢材依据常规阀门生产工艺制备得到阀门结构本体；
步骤二：将耐火填料和防腐填料加入球磨机中，然后加入水后进行水磨，水磨至粒径为0.1mm以下，经过脱水干燥后，得到混合填料；
步骤三：将改性树脂加入搅拌釜中，在常温下以500r/min的条件下搅拌2h，然后将混合填料加入至搅拌釜中，在常温下以1000r/min的条件下搅拌3h，得到耐酸防腐蚀抗高温涂料；
步骤四：将耐酸防腐蚀抗高温涂料均匀喷涂至阀门结构本体的表面上，在常温下自然干燥2h后，转入温度为80℃的烘箱中继续干燥3h，耐酸防腐蚀抗高温涂料在阀门结构本体的表面上固化形成耐酸防腐蚀抗高温涂层，得到所述内阀门结构。
所述耐火填料、防腐填料、改性树脂的重量比为3:3:6。
所述耐火填料的制备方法如下：
S31：将球形硅微粉加入到真空干燥箱中，在温度为130℃的条件下干燥3h，得到干燥球形硅微粉；
S32：将乙醇与纯水混合均匀，得到乙醇溶液，然后将干燥球形硅微粉加入至乙醇溶液中，在频率为65kHz的条件下超声分散1h，得到硅微粉分散液；
S33：将硅微粉分散液在转速为500r/min的条件下进行搅拌分散，搅拌分散过程中逐滴加入3-苯胺基丙基三甲氧基硅烷，得到中间体1，然后将中间体1置于恒温水浴中，在温度为85℃的条件下继续搅拌反应2h，得到中间体2；
S34：将中间体2放置于真空干燥箱中，在温度为90℃的条件下干燥30h，研磨后得到耐火填料。
步骤S32中所述乙醇与纯水的体积比为1:9，所述干燥球形硅微粉与乙醇溶液的质量比为1:5-7；所述3-苯胺基丙基三甲氧基硅烷的加入量为球形硅微粉质量的2.0％。
所述防腐填料的制备方法如下：
S51：将膨胀蛭石加入至粉碎机中，将膨胀蛭石粉碎过100目筛后，得到膨胀蛭石粉末，将膨胀蛭石粉末加入到质量分数为10％的盐酸溶液中，升温至110℃后保温4h后进行抽滤，然后用蒸馏水洗涤5遍，干燥后得到中间体3；
S52：将中间体3加入到质量分数为10％的盐酸溶液中，在转速为500r/min的条件下进行搅拌分散2h，搅拌分散过程中逐滴加入苯胺后，在频率为70kHz的条件下超声分散3h，得到中间体4；
S53：将中间体4与过硫酸铵加入到反应釜中，在温度为25℃，转速为200r/min的条件下搅拌反应6h，反应结束后得到中间体5：
S54：将中间体5进行抽滤，然后用质量分数为2％的盐酸溶液和蒸馏水反复洗涤至滤液澄清，然后将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为70℃的条件下干燥30h，研磨后得到防腐填料。
步骤S52中所述中间体3、质量分数为10％的盐酸溶液、苯胺、过硫酸铵的用量比为3g：30mL：2mL：4g。
所述改性树脂的制备方法如下：
S71：将丙酮、苯酚以及碳酸钾依次加入至安装有冷凝器和搅拌器的三口烧瓶中，在通入氮气保护的作用下，升温至40℃，在转速为200r/min的条件下边搅拌边逐滴加入3-溴丙烯，滴加完毕后将反应体系升温至80℃，在回流状态下搅拌反应15h，过滤去除滤渣，将滤液进行减压蒸馏去除丙酮，将三口烧瓶底部的残余物用质量分数为20％的乙醇溶液进行分液，去除下层有机相，将上层液进行减压蒸馏去除乙醇和水，得到中间体6；
S72：将中间体6与邻二氯苯加入至安装有冷凝器和搅拌器的三口烧瓶中，在转速为200r/min的条件下使中间体6完全溶解于邻二氯苯中后，通入氮气并将反应体系升温至180℃，在回流状态下搅拌反应30h后，减压蒸馏去除邻二氯苯，将三口烧瓶底部的残余物通过石油醚-乙酸乙酯体系进行柱层析，得到中间体7；
S73：将甲苯加入至安装有冷凝器和搅拌器的三口烧瓶中，在转速为300r/min的条件下边搅拌边加入中间体7使其完全溶解于甲苯中，然后依次加入聚甲基氢硅氧烷和六水合氯铂酸，在通入氮气保护的作用下，将反应体系以4℃/min的升温速率升温至100℃，在回流状态下搅拌反应40h后，减压蒸馏去除甲苯，得到中间体8；
S74：将安装有搅拌器的三口烧瓶预热至80℃后，恒温并依次加入苯酚、中间体8以及硼酸，在转速为800r/min的条件下搅拌反应3h后，减压蒸馏30min后，待反应体系自然降温至70℃，然后加入多聚甲醛，将反应体系以1℃/min的升温速率升温至80℃，待多聚甲醛完全溶解，减压蒸馏30min后，将产物放置于真空干燥箱中，在温度为70℃的条件下干燥30h，得到改性树脂。
步骤S71中所述苯酚以及碳酸钾的摩尔比为1:1；步骤S73中所述中间体7、聚甲基氢硅氧烷以及六水合氯铂酸的摩尔比为1:1.2：0.04；步骤S74中所述苯酚、中间体8、硼酸以及多聚甲醛的质量比为50：10:12:25。
对比例1：
对比例1为一种无涂层的用于烟气处理的生物除臭箱内阀门结构；
对比例2：
对比例2为一种涂覆有常见涂料的用于烟气处理的生物除臭箱内阀门结构；
对实施例1-3以及对比例1-2的性能进行测试，测试结果如下表所示：
Figure BDA0002865928710000161
备注：耐高温性能测试：将该用于烟气处理的生物除臭箱内阀门结构用打火机外焰烧灼；耐有机物性能测试：将该用于烟气处理的生物除臭箱内阀门结构浸泡在甲苯、二甲苯介质；耐酸测试一：将该用于烟气处理的生物除臭箱内阀门结构浸泡在质量浓度为40％的硫酸溶液中；耐酸测试二：向该用于烟气处理的生物除臭箱内阀门结构表面喷淋质量浓度为18％的硫酸溶液，置于温度为220℃的环境下。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种分级处理的烟气污染处理装置，其特征在于，所述装置为生物除臭箱，所述生物除臭箱的内阀门结构包括阀门结构本体以及复合在阀门本体外表面上的耐酸防腐蚀抗高温涂层，所述阀门结构本体的材质为钢材，所述耐酸防腐蚀抗高温涂层是由耐酸防腐蚀抗高温涂料固化后形成的；
所述内阀门结构由以下步骤制备得到：
步骤一：将钢材依据常规阀门生产工艺制备得到阀门结构本体；
步骤二：将耐火填料和防腐填料加入球磨机中，然后加入水后进行水磨，水磨至粒径为0.1mm以下，经过脱水干燥后，得到混合填料；
步骤三：将改性树脂加入搅拌釜中，在常温下以300-500r/min的条件下搅拌1-2h，然后将混合填料加入至搅拌釜中，在常温下以800-1000r/min的条件下搅拌2-3h，得到耐酸防腐蚀抗高温涂料；
步骤四：将耐酸防腐蚀抗高温涂料均匀喷涂至阀门结构本体的表面上，在常温下自然干燥2h后，转入温度为80℃的烘箱中继续干燥2-3h，耐酸防腐蚀抗高温涂料在阀门结构本体的表面上固化形成耐酸防腐蚀抗高温涂层，得到所述内阀门结构。
2.根据权利要求1所述的一种分级处理的烟气污染处理装置，其特征在于，所述耐火填料、防腐填料、改性树脂的重量比为1-3:1-3:3-6。
3.根据权利要求1所述的一种分级处理的烟气处理装置，其特征在于，所述耐火填料的制备方法如下：
S31：将球形硅微粉加入到真空干燥箱中，在温度为110-130℃的条件下干燥2-3h，得到干燥球形硅微粉；
S32：将乙醇与纯水混合均匀，得到乙醇溶液，然后将干燥球形硅微粉加入至乙醇溶液中，在频率为45-65kHz的条件下超声分散0.5-1h，得到硅微粉分散液；
S33：将硅微粉分散液在转速为300-500r/min的条件下进行搅拌分散，搅拌分散过程中逐滴加入3-苯胺基丙基三甲氧基硅烷，得到中间体1，然后将中间体1置于恒温水浴中，在温度为75-85℃的条件下继续搅拌反应1-2h，得到中间体2；
S34：将中间体2放置于真空干燥箱中，在温度为70-90℃的条件下干燥20-30h，研磨后得到耐火填料。
4.根据权利要求3所述的一种分级处理的烟气污染处理装置，其特征在于，步骤S32中所述乙醇与纯水的体积比为1:9，所述干燥球形硅微粉与乙醇溶液的质量比为1:5-7；所述3-苯胺基丙基三甲氧基硅烷的加入量为球形硅微粉质量的0.5-2.0％。
5.根据权利要求1所述的一种分级处理的烟气污染处理装置，其特征在于，所述防腐填料的制备方法如下：
S51：将膨胀蛭石加入至粉碎机中，将膨胀蛭石粉碎过100目筛后，得到膨胀蛭石粉末，将膨胀蛭石粉末加入到质量分数为10％的盐酸溶液中，升温至90-110℃后保温3-4h后进行抽滤，然后用蒸馏水洗涤3-5遍，干燥后得到中间体3；
S52：将中间体3加入到质量分数为10％的盐酸溶液中，在转速为300-500r/min的条件下进行搅拌分散1-2h，搅拌分散过程中逐滴加入苯胺后，在频率为50-70kHz的条件下超声分散2-3h，得到中间体4；
S53：将中间体4与过硫酸铵加入到反应釜中，在温度为25℃，转速为100-200r/min的条件下搅拌反应4-6h，反应结束后得到中间体5：
S54：将中间体5进行抽滤，然后用质量分数为2％的盐酸溶液和蒸馏水反复洗涤至滤液澄清，然后将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为50-70℃的条件下干燥20-30h，研磨后得到防腐填料。
6.根据权利要求5所述的一种分级处理的烟气污染处理装置，其特征在于，步骤S52中所述中间体3、质量分数为10％的盐酸溶液、苯胺、过硫酸铵的用量比为3g：30mL：2mL：4g。
7.根据权利要求1所述的一种分级处理的烟气污染处理装置，其特征在于，所述改性树脂的制备方法如下：
S71：将丙酮、苯酚以及碳酸钾依次加入至安装有冷凝器和搅拌器的三口烧瓶中，在通入氮气保护的作用下，升温至40℃，在转速为100-200r/min的条件下边搅拌边逐滴加入3-溴丙烯，滴加完毕后将反应体系升温至80℃，在回流状态下搅拌反应10-15h，过滤去除滤渣，将滤液进行减压蒸馏去除丙酮，将三口烧瓶底部的残余物用质量分数为20％的乙醇溶液进行分液，去除下层有机相，将上层液进行减压蒸馏去除乙醇和水，得到中间体6；
S72：将中间体6与邻二氯苯加入至安装有冷凝器和搅拌器的三口烧瓶中，在转速为100-200r/min的条件下使中间体6完全溶解于邻二氯苯中后，通入氮气并将反应体系升温至180℃，在回流状态下搅拌反应20-30h后，减压蒸馏去除邻二氯苯，将三口烧瓶底部的残余物通过石油醚-乙酸乙酯体系进行柱层析，得到中间体7；
S73：将甲苯加入至安装有冷凝器和搅拌器的三口烧瓶中，在转速为200-300r/min的条件下边搅拌边加入中间体7使其完全溶解于甲苯中，然后依次加入聚甲基氢硅氧烷和六水合氯铂酸，在通入氮气保护的作用下，将反应体系以4℃/min的升温速率升温至100℃，在回流状态下搅拌反应30-40h后，减压蒸馏去除甲苯，得到中间体8；
S74：将安装有搅拌器的三口烧瓶预热至80℃后，恒温并依次加入苯酚、中间体8以及硼酸，在转速为500-800r/min的条件下搅拌反应2-3h后，减压蒸馏30min后，待反应体系自然降温至70℃，然后加入多聚甲醛，将反应体系以1℃/min的升温速率升温至80℃，待多聚甲醛完全溶解，减压蒸馏30min后，将产物放置于真空干燥箱中，在温度为50-70℃的条件下干燥20-30h，得到改性树脂。
8.根据权利要求7所述的一种分级处理的烟气污染处理装置，其特征在于，步骤S71中所述苯酚以及碳酸钾的摩尔比为1:1；步骤S73中所述中间体7、聚甲基氢硅氧烷以及六水合氯铂酸的摩尔比为1:0.8-1.2：0.02-0.04；步骤S74中所述苯酚、中间体8、硼酸以及多聚甲醛的质量比为40-50：5-10:8-12:20-25。
9.一种分级处理的烟气污染处理方法，其特征在于，包括利用权利要求1-8任一所述的分级处理的烟气污染处理装置对烟气进行处理的步骤。
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