CN86101055A

CN86101055A - 陶瓷衬里反应罐和贮罐

Info

Publication number: CN86101055A
Application number: CN 86101055
Authority: CN
Inventors: 王忠恕; 沈君涛
Original assignee: Qingdao pesticide factory branch factory; QINGTAO CHEMICAL ENGINEERING COLLEGE
Current assignee: Qingdao pesticide factory branch factory; QINGTAO CHEMICAL ENGINEERING COLLEGE
Priority date: 1986-02-05
Filing date: 1986-02-05
Publication date: 1987-10-14

Abstract

本发明是关于化工过程中使用的反应罐和贮罐，特别是带衬里的反应罐和贮罐。它们的衬里是用火焰喷涂方法制备的。先在金属胎上喷涂一层或多层由金属或金属与陶瓷混合物组成的结合层，在结合层上喷涂陶瓷涂层，然后用塑料将陶瓷涂层中的孔隙封闭。这种反应罐和贮罐可将使用范围扩大到强碱、热浓磷酸及酸碱交替反应介质中。其衬里具有较高的耐冲击性和耐温度急变性。另外对提高产品质量，节约能源均有显著效果。

Description

本发明是关于化工过程中使用的反应罐和贮罐，特别是在强腐蚀性介质中使用的带衬里的反应罐和贮罐。它们的壳体是由金属胎和其内表面上的衬里所构成。

为安全生产和提高设备的使用寿命，对反应罐和贮罐衬里的耐腐蚀性、耐冲击性和耐温度急变性提出了越来越高的要求。有一种已经公知的搪瓷（也称搪玻璃）衬里反应罐和贮罐，衬里是由一种含硅量很高的瓷釉，经过900℃左右的高温搪烧，使瓷釉密着于金属胎表面而制成。这种衬里虽然是一种优良的耐腐蚀材料，但它不耐强碱、热浓磷酸和酸碱交替反应介质的腐蚀。该衬里承受机械冲击的能力较差，耐温度急变性能也不高。另外该衬里的制备过程需经多次的高温搪烧，不仅易引起壳体变形，影响产品质量，而且消耗大量能源。此外，1968年“化工防腐蚀经验交流会议资料汇编”中，提供了一种聚三氟氯乙烯衬里贮罐，这种衬里虽然也具有优良的耐腐蚀性能，但不耐浓硝酸、芳烃和含卤素溶剂的腐蚀，且在负荷下会产生塑性蠕变。

本发明的目的是提供一种在腐蚀介质中使用的反应罐和贮罐。其衬里除具有搪瓷的耐腐蚀性能之外，对强碱、热浓磷酸和酸碱交替介质也具有优良的耐蚀能力。

本发明的另一个目的是为了提高衬里的耐机械冲击性。

本发明的第三个目的是为了提高衬里的耐温度急变性。

本发明的第四个目的是为了在衬里制备过程中，避免使用高温加热工序，以减少壳体变形，提高产品质量，并节约能源。

其解决方案是：衬里采用含陶瓷材料的层状结构，它是用火焰喷涂方法制备的。即先在金属胎上喷涂一层或多层金属或金属与陶瓷混合物的结合层，在结合层上喷涂陶瓷涂层，然后用塑料将陶瓷涂层中的孔隙封闭。

喷涂设备采用简单而易于工业化的氧乙炔火焰普通喷涂枪，例如QSH-4型或METCO5P型火焰喷枪。喷涂时金属胎予热温度100～150℃，喷涂过程中控制金属胎温度不超过250℃。结合层的厚度为0.05～0.2毫米，陶瓷涂层厚度为1-2毫米。

在喷涂结合层之前，金属胎内表面应进行喷砂处理，以获得一个干净，粗糙的表面。空气压力5～7kg/cm²，砂粒直径0.5～2.5mm，喷距120～150mm。

结合层的材料可选用粉末状或丝状的Ni-Al、Ni-Cr、Ni-Cr-Fe-C合金及Ni-Al₂O₃混合物。这些材料的成分可在如下范围内调整。Ni-Al合金中Al含量5～20%;Ni-Cr合金中镍含量20～80%;Ni-Cr-Fe-C合金中Ni含量5～30%、Cr含量5～40%、C含量0.1～1%、其余为Fe;Ni-Al₂O₃混合物中Ni含量5～95%。

结合层的构成，可以是上述材料中的一种所构成的单一涂层，也可以是两种以上交替喷涂所构成的复合涂层。

陶瓷涂层的材料可选用粉末状或丝状的Al₂O₃-TiO₂-SiO₂、Zr₂O₃-CaO-SiO₂-Al₂O₃或Cr₂O₃-Al₂O₃三种混合物。这些材料的成分可在如下范围内调整。在Al₂O₃-TiO₂-SiO₂混合物中，TiO₂含量0～50%，SiO₂含量0～3%，其余Al₂O₃;在Zr₂O₃-CaO-SiO₂-Al₂O₃混合物中，CaO含量1-8%，SiO₂含量1～6%，Al₂O₃含量0～3%，其余Zr₂O₃;在Cr₂O₃-Al₂O₃混合物中，Al₂O₃含量0～20%，其余Cr₂O₃。

按照本发明，陶瓷涂层是采用普通的氧一乙炔火焰喷涂法制备的，故涂层中含有孔隙，为改善涂层的耐腐蚀性能，用塑料将陶瓷涂层中的孔隙封闭。

封闭剂采用塑料溶液或悬浮液。可用做封闭剂的塑料有热固性的树脂，例如，环氧、酚醛、呋喃、聚酯等树脂以及它们的混合物，也可用热塑性的塑料，例如氯化聚醚、聚苯硫醚和氟塑料。使用无机和有机溶剂作为塑料溶液的溶剂或悬浮液的液相组分，其含量为20-70%。对热固性树脂配成的封闭剂中可含有适量的固化剂。

封闭时，用上述封闭剂中的一种或多种交替对陶瓷涂层进行浸渍、刷涂或喷涂，使其渗入陶瓷涂层孔隙内，每次浸渍、刷涂或喷涂完毕之后，除去陶瓷涂层表面多余的封闭剂，然后进行固化或塑化处理，按需要可封闭1～4次。这样塑料就弥散于陶瓷涂层的孔隙内，将孔隙封闭。

附图描述了本发明的一个实施例。

附图是陶瓷衬里反应罐纵剖面的局部示意图。金属胎①经喷砂处理并预热至100～120℃后，喷涂结合层②、③，首先喷涂一层厚度为0.05～0.08毫米的Ni-Cr合金②，其中Ni含量为45%，再喷涂一层厚度为0.08～0.12毫米的Ni-Al₂O₃混合物③，其中Ni含量为80%。在涂层③的外面喷涂1.0～1.5毫米厚的陶瓷涂层④，其材料为含TiO₂5%、含SiO₂3%的Al₂O₃-TiO₂-SiO₂混合物。陶瓷涂层用环氧树脂与聚偏二氟乙烯各封闭两遍。环氧树脂经固化后于陶瓷涂层中形成弥散体⑤，聚偏二氟乙烯经塑化后于陶瓷涂层中形成弥散体⑥。⑤、⑥将陶瓷涂层中的孔隙封闭。

陶瓷衬里反应罐和贮罐，与已有技术相比，可将应用范围扩大到强碱、热浓磷酸以及酸碱交替反应的介质中。在保持优良耐蚀性能的前提下，耐冲击性和耐温度急变性有很大的提高。另外可降低成本，且使能源消耗大幅度降低。

Claims

1、化工过程中使用的反应罐和贮罐，特别是在强腐蚀性介质中使用的带衬里的反应罐和贮罐，它们的壳体是由金属胎与衬里两部分所构成，其特征是衬里采用含陶瓷材料的层状结构，它是用火焰喷涂方法制备的。即先在金属胎上喷涂一层或多层由金属或金属与陶瓷混合物构成的结合层，在结合层上喷涂陶瓷涂层，然后用塑料将陶瓷涂层中的孔隙封闭。

2、权利要求1所述的结构中，金属或金属与陶瓷混合物构成的结合层，其材料组成是Ni-Al、Ni-Cr、Ni-Cr-Fe-C合金或Ni-Al₂O₃混合物。

3、权利要求1所述的结构中，陶瓷涂层材料的组成是Al₂O₃-TiO₂-SiO₂、Zr₂O₃-CaO-SiO₂-Al₂O₃或Cr₂O₃-Al₂O₃三种混合物。

4、权利要求1所述的结构中，用来封闭陶瓷涂层的塑料是热固性树脂或热塑性塑料。

5、权利要求2所述的Ni-Al合金中Al含量为5～20%;Ni-Cr合金中Ni含量为20-80%;Ni-Cr-Fe-C合金中Ni含量为5～30%、Cr含量为5-35%、C含量为0.1～1.0%、其余为Fe;Ni-Al₂O₃混合物中Ni含量为5-95%。

6、权利要求3所述的Al₂O₃-TiO₂-SiO₂混合物中，TiO₂含量为0～50%、SiO₂含量0～3%、其余Al₂O₃;Zr₂O₃-CaO-SiO₂-Al₂O₃混合物中，CaO含量为1-8%、SiO₂含量为1～6%、Al₂O₃含量为0～3%、其余为Zr₂O₃;Cr₂O₃-Al₂O₃混合物中，Al₂O₃含量为0～20%。

7、权利要求4所述的热固性树脂是环氧、酚醛、呋喃、聚酯树脂以及它们的混合物;热塑性塑料是氯化聚醚、聚苯硫醚和氟塑料。

8、权利要求4和7中所述的热固性树脂和热塑性塑料，在对陶瓷涂层封闭时，最后应经过固化或塑化处理，且使它们位于陶瓷涂层的孔隙内，呈弥散状态分布。