TW426540B - Gas-liquid contact apparatus using fiber-reinforced plastic composite paneland method of making same - Google Patents

Description

經濟部中央標準局貝工消費合作杜印装 426540 A7 ____B7 五、發明説明（1 ) 發明背景 1 .發明領域 本發明相關於氣液接觸裝置，例如煙道氣脫硫器及煙 道氣脫碳器，其中排氣入口導管，除塵塔，吸收塔，出口 導管，及其他元件的外壁是由複合面板形成，複合面板各 包含鋼板，而鋼板具有以黏著劑黏結於其或以鉚釘緊固於 其的纖維加強塑膠。 2 .相關技術的敘述 ~ 在例如煙道氣脫硫器及煙道氣脫碳器的傳統氣液接觸 裝置中，就耐蝕性及耐磨性的觀點而言，排氣入口導管， 除塵塔，吸收塔，出口導管，及其他元件的外壁是以以下 的方式形成。亦即，排氣入口友出口導管的外壁是由碳鋼 板形成*而碳鋼板的內表面上覆蓋有橡膠襯料，含有玻璃 小片的樹脂襯料（以下稱爲「樹脂襯料」），纖維加強塑 膠襯料，防酸磚襯料，泥漿襯料，高耐蝕性不銹鋼，鎳基 合金（例如合金C276或C22)，鈦基合金（例如鈦 或鈦-鉑），或類似者《另一方面，除塵塔及吸收塔的外 壁的內表面是由碳鋼板形成，而碳鋼板的內表面上覆蓋有 橡膠襯料，樹脂襯料，防酸磚襯料，高耐蝕性不銹鋼，鎳 基合金（例如合金C276或C22)，鈦基合金（例如 鈦或鈦-鉑），或類似者。 在上述的用於傳統的氣液接觸裝置的外壁的材料成分 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（210Χ2ί>7公着） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .^^-. -訂 «. 426540 A7 _____B7__ 五、發明説明（2 ) 中，用於排氣入口導管，出口導管，除塵塔，及吸收塔的 橡膠襯料，樹脂襯料，纖維加強塑膠襯料，防酸磚襯料， 泥漿襯料，以及其他襯料是根據以下的程序施加。 首先，以鋼條製成排氣入口導管，出〇導管，除塵塔 ，及吸收塔的框架。然後，將碳鋼板熔接於鋼條。碳鋼板 的內表面被噴砂，並且以底漆或黏著劑塗覆，或是以接縫 料塗覆。隨後施加上述的襯料。 如上所述，加襯操作涉及許多的步驟，包括熔接碳鋼 板，噴砂，以底漆或黏著劑塗覆或是以接縫料__塗覆，施加 襯料等等，並且這些步驟必須依序執行。此需要痕長的工 作時間，並且需要有合格或高度熟練的工人，導致建造成 本的顯著增加。 另一方面，在使用高耐蝕性不銹鋼，鎳基合金（例如 合金C 2 7 6及合金C 2 2 ) '1或鈦基合金（例如鈦及鈦 -鉑）於外壁的情況中，必須有合格的工人來熔接這些材 料。另外，這些材料非成昂貴，因此造成建造成本的顯著 增加。 另外，在使用樹脂襯料或橡膠襯料的傳統技術中，易 於發生溫度梯度。在某些情況下，此可能造成由於水蒸氣 的滲漏而發生的起泡，分離，及破裂等問題。 發明槪說 鑑於上述的習知技術的真實狀態，本發明的目的爲提 供使用便宜的複合面板的氣液接觸裝置，其複合面板包含 本紙張尺度適用中囷國家標準（CNS > A4規格（2丨OX297公釐) -5- ： " (锖先閱讀贫面之注意事項再填寫本頁) ,Λ. 訂 經濟部中央棣準局貝工消费合作杜印製 42654 0 A7 ____ B7 __ 五、發明説明（3 ) 鋼板，而鋼板具有藉著黏著劑或鉚釘而穩固地附著於其一 側或兩側的纖維加強塑膠，例如纖維加強塑膠薄片，並且 其具有優異的耐蝕性及隔音性質，符合強度的需求，並且 顯示工作時間的顯著減少。 爲此，本發明提供一種使用纖維加強塑膠複合面板的 氣液接觸裝置，包含結構型鋼：複合面板，包含鋼板，而 鋼板具有穩固地附著於其一側或兩側的纖維加強塑膠，且 安裝在結構型鋼上成爲使得其纖維加強塑膠表面構成氣液 接觸裝置的內表面；以及玻璃加強塑膠層，形1^在構成氣 液接觸裝置的內表面的複合面板的表面上。 ~ 經濟部中央櫺準局员工¾费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填荈本页). .另外，本發明也提供一種使用纖維加強塑膠複合面板 的氣液接觸裝置的製造方法，包含的步驟爲提供包含鋼板 的複合面板，鋼板具有穩固地附著於其一側或兩側的纖維 加強塑膠：將複合面板安裝在結構型鋼上成爲使得其纖維 加強塑膠表面構成氣液接觸裝置的內表面；將複合面板從 內表面的一側固定於結構型鋼；以含纖維的熱固性樹脂塗 覆內表面；以及使熱固性樹脂硬化以在內表面上形成纖維 加強塑膠層。 另外，本發明提供一種氣液接觸裝置及其製造方法， 其中上述的複合面板是藉著以黏著劑將纖維加強塑膠黏結 於鋼板而形成的複合面板，或是以鉚釘將纖維加強塑膠緊 固於鋼板而形成的複合面板。 本發明從技術及經濟觀點而言極有價値，因爲與使用 樹脂襯料或橡膠襯料的傳統技術相比，於建造位瞿處的工 本度逋用中國國家標準（CNS > A4規格（2丨OX297公釐) -fi- ： 426540 A7 B7_ 五、發明説明（4 ) 作時間較短，可分開地及獨立地執行各種不同的步驟，並 且工人不須有任何特殊的技能。 (妹先W讀實面之注意事項再填寫本頁> 另外，由於使用自攻螺釘及鉚釘，因此本發明可解決 在使用樹脂襯料或橡膠襯料的傳統技術中曾遭遇的由於水 蒸氣的滲漏而造成的起泡|分離，及破裂等問題，因而從 產業觀點而言極有價値。 圖式簡要敘述 圖1爲包含鋼板的複合面板的剖面圖，其Ψ鋼板具有 以黏著劑黏結於其一側的纖維加強塑膠薄片。 ~ .圖2爲包含鋼板的複合面板的剖面圖，其中鋼板具有 以盲鉚釘緊固於其一側的纖維加強塑膠薄片。 圖3爲包含鋼板的複合面板的剖面圖，其中鋼板具有 以黏著劑黏結於其兩側的纖維加強塑膠薄片。 圖4爲包含鋼板的複合面板的剖面圖，其中鋼_板具有 以盲鉚釘緊固於其兩側的纖維加強塑膠薄片。 經濟部中央梂率局貝工消费合作社印製 圖5爲顯示一氣液接觸裝置的外壁的一部份的剖面圖 ，其中使用如圖1所示的包含鋼板的複合面板•而鋼板具 有黏結於其一側的纖維加強塑膠薄片。 圖6爲顯示從圖5的氣液接觸裝置的內部所見的裝置 內壁的一部份的平面圖。 元件對照表 1 纖維加強塑膠薄片 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS ) A4規格< 210X297公釐) ΓΤΊ ： 經濟部中央標準局—工消費合作社印製 426540 p A7 五、發明説明（5 ) 2 黏著劑 3 鋼板 4 結構型鋼 5 自攻螺釘 6 纖維加強塑膠層 7 盲鉚釘 較佳實施例的詳細敘述 此處所用的術語「氣液接觸裝置」包含用'來從鍋爐及 燃燒器所產生的排氣去除有害組份（例如硫化合物，二氧 化碳，及鹵化物）的煙道氣脫硫器，煙道氣脫碳器，及其 他裝置。在構成此種氣液接觸裝置的各種不同的元件中， 排氣入口導管，除塵塔，吸收塔，出口導管，及類似者的 外壁可由根據本發明的複合面板形成。 由根據本發明的複合面板所形成的外壁可用於含有上 述的有害組份且具有上至大約1 5 0°C的溫度的排氣。可 藉著改變鋼扳的厚度而適當地配合排氣的壓力。 本發明中所用的複合面板包含鋼板，而鋼板具有穩固 地附著於其一側或兩側的纖維加強塑膠。包含鋼板及纖維 加強塑膠的複合面板可藉著以黏著劑將二者黏結在一起或 是藉著以鉚釘將二者緊固在一起而形成》 以下參考圖1至4說明複合面板的特定例子。但是， 必須瞭解本發明不受限於此。 圖1顯示包含鋼板3的複合面板的剖面圖，其中鋼板 本纸張尺度適用中國S家標準（CNS ) Α4規格（2丨0X297公楚） -8- (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁).

426540 A7 ______：_ B7 五、發明説明（6 ) 3具有以黏著劑2黏結於其一側的纖維加強塑膠薄片1， 而圖2顯示包含鋼板3的複合面板的剖面圖，其中鋼板3 具有以盲鉚釘7緊固於其一側的纖維加強塑膠薄片1。另 外，圖3顯示包含鋼板3的複合面板的剖面圖，其中鋼板 3具有以黏著劑2黏結於其兩側的纖維加強塑膠薄片1， 而圖4顯示包含鋼板3的複合面板的剖面圖，其中鋼板3 具有以盲鉚釘7緊固於其兩側的纖維加強塑膠薄片1。 構成本發明的複合面板的鋼板可包含碳鋼，不銹鋼， 或類似者。本發明中所用的鋼板不受限於板的¥式，而可 具有不同的形式，例如盒形。 ' 至於構成本發明的複合面板的纖維加強塑膠的纖維材 料，可單獨或組合使用由選擇自玻璃纖維，承受矽烷偶聯 劑或類似者的表面處理後的玻璃纖維，例如聚酯的有機纖 維，以及碳纖維中的一種或數種所形成的不織布或織物。 在複合面板中使用纖維加強塑膠的原因在於其具有耐 蝕性，輕重量，以及高強度，另外也很便宜。 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印裝 {諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 可用在構成複合面板的纖維加強塑膠中的塑膠樹脂包 含熱固性樹脂，例如環氧樹脂，不飽和聚酯樹脂，以及乙 烯基酯樹脂。 從這些樹脂中，可根據氣液接觸裝置的作用條件及其 他因素選擇通常使用者。 可用來將纖維加強塑膠黏結於鋼板的一側或兩側的黏 著劑包含氯丁二烯黏著劑，環氧黏著劑，不飽和聚酯黏著 劑，乙烯基酯黏著劑，及類似者。另外，可使用與用來形 . · . 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐) .Q. ： 42654 0 at _B? 五、發明説明（7 ) 成纖維加強塑膠的樹脂相同型式的黏著劑。 用來將纖維加強塑膠緊固於鋼板的一側或兩側的鉚釘 可包含由各種不同的材料所形成者，例如碳鋼，鋁，及不 銹鋼。至於鉚釘的型式，可使用各種不同的緊固件，例如 盲鉚釘，盲螺栓，及與螺母組合的螺栓。但是，最好使用 容許從一側緊固構件的盲鉚釘。例如，可使用任何市面上 可得的產品，例如由日本Drive-It Co.，Ltd所製造者。此處 所用的術語「盲鉚釘」表示容許從前側或是背側來實施緊 固操作的鉚釘。 " 雖然本發明中所用的複合面板可包含具有穩έι地附著 於=側或兩側的纖維加強塑膠的鋼板，但是具有穩固地附 著於鋼板兩側的纖維加強塑膠者具有不須對外表面塗漆的 優點，以及可減小鋼板厚度而減小複合面板的重量的優點 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填转表頁) 如上所述*本發明中所用的鋼板不受限於如圖1至4 中所示的板形式，而可具有任何不同的形式。因此，此處 所使用的術語「其一側或兩側」表示當鋼板例如爲盒形時 *其構成氣液接觸裝置的內表面的表面或是其整個表面可 由複合面板覆盖。因此，此術語應根據鋼板的形式彈性解 讀。 本發明的氣液接觸裝置的外壁的形成可藉著提供包含 鋼板的複合面板，其中鋼板具有穩固地附著於其一側或兩 側的纖維加強塑膠薄片：將複合面板安裝在結構型鋼上成 爲使得其纖維加強塑膠表面構成氣液接觸裝置的內表面； 本紙張认4财邮家辟（CNS 胁（210X297公釐).10- ：

42654Q 經濟部中央橾準局負工消费合作社印製 Λ7 Β7 五、發明説明（8 ) 將複合面板從內表面的一側固定於結構型鋼；以含纖維的 熱固性樹脂塗覆內表面；以及使熱固性樹脂硬化以在內表 面上形成纖維加強塑膠層。 供複合面板安裝的結構型鋼可爲任何通常使用的型鋼 0 爲將複合面板安裝在結構型鋼上成爲使得其纖維加強 塑膠表面構成氣液接觸裝置的內表面，並且將複合面板從 內表面側固定於結構型鋼，最好使用自攻螺釘。當使用自 攻螺釘時，可就強度，防振，及隔音的觀點來__當地選擇 結構型鋼的板厚度（亦即可採用不容許藉由熔接永附著的 板厚度）。另外，此具有^1減少安裝複合面板所需的工作 時間的優點。 自攻螺釘可由例如碳鋼，鋁，或不銹鋼製成。爲此目 的，可使用任何市面上的產品、例如由日本Drive-It Co.， Ltd所製造者。 隨後1以含纖維的熱固性樹脂塗覆構成氣液接觸裝置 的內表面的複合面板的纖維加強塑膠表面，並且使熱固性 樹脂硬化以在內表面上形成纖維加強塑膠層。 爲以含纖維的熱固性樹脂塗覆纖維加強塑膠表面，可 採用任何通常使用的方法。 可使用在塗覆用的含纖維的熱固性樹脂中的樹脂包含 熱固性樹脂，例如環氧樹脂，不飽和聚酯樹脂，以及乙烯 基酯樹脂。 雖然硬化方法及硬化條件可根據所用的含纖維的熱固 ----------- (請先閱攻背面之注11^項再填寫本頁) ?τ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（ 210X297公釐） -11 - 42S54〇 A7 _ B7_ 五、發明説明（9 ) 性樹脂的型式而變，但是可採用任何通常使用的硬化方法 及硬化條件" 塗覆用的含纖維的熱固性樹脂中所用的樹脂可與構成 複合面板的纖維加強塑膠中所用的塑膠樹脂相同或不同。 但是，就耐熱性及耐蝕性的觀點而言最好使用相同的樹脂 〇 以含纖維的熱固性樹脂塗覆構成氣液接觸裝置的內表 面的複合面板的纖維加強塑膠表面以在內表面上形成纖維 加強塑膠層的原因在於，此不但防止鋼板由於^在於排氣 中的銹蝕性氣體或液體穿透複合面板的接縫而被Λ蝕，並 且也防止外部空氣或排氣的滲漏。 複合面板可在工廠中連續製造。如果建造用於氣液接 觸裝置的外壁的框架|則複合面板可藉著例如自攻螺釘而 固定於結構型鋼。然後*以例如包含用熱固性樹脂浸潰的 一種或多種不織布或織物的工具組塗覆內表面，並且使此 熱固性樹脂硬化以在內表面上形成連續的纖維加強塑膠層 。如此，以簡單的方式完成氣液接觸裝置。 經濟部中央標準局貞工消費合作社印製 (祷先閱讀賞面之注意事項再填寫本頁} 或者，可將用於氣液接觸裝置的外壁的框架分成區塊 β在工廠中，以包含用熱固性樹脂浸漬的一種或多種不織 布或織物的工具組塗覆固定於框架的每一區塊的結構型鋼 的複合面板的表面，並且使此熱固性樹脂硬化以在內表面 上形成連續的纖維加強塑膠層。在此情況中，可藉著將上 述的區塊運送至建造位置，將其組裝在一起，以包含用熱 固性樹脂浸漬的一種或多種不織布或織物的工具組塗覆接 本紙張尺度適用中國國家櫺準（CMS ) Α4規格（210Χ297公釐) -12· ： Λ7 Β7 42654 〇 五、發明説明（1〇 ) 縫區域，以及使此熱固性樹脂硬化以在內表面上形成連續 的纖維加強塑膠層來完成氣液接觸裝置。 ---------^ ^-- V (請先閲^:面之注意事項再填寫本頁) 以下參考圖5及6說明根據本發明的氣液接觸裝置的 外壁的特定例子。但是|必須瞭解此例子只是爲說明方便 ，本發明不受限於此》 圖5爲顯示一氣液接觸裝置的外壁的一部份的剖面圖 ，其中使用如圖1所示的包含鋼板的複合面板，而鋼板具 有黏結於其一側的纖維加強塑膠薄片。明確地說，氣液接 觸裝置的外壁的形成是藉著提供包含鋼板3的k合面板， 其中鋼板3具有以黏著劑2黏結於其一側或兩側ή纖維加 強塑膠薄片1;將複合面板安裝在結構型鋼4上成爲使得 其纖維加強塑膠表面構成氣液接觸裝置的內表面；藉著多 個自攻螺釘5將複合面板從內表面側連續地固定於結構型 鋼4;以包含用熱固性樹脂浸瀆的玻璃纖維的工具組塗覆 相鄰的複合面板之間的接縫區域以及由自攻螺釘5所固定 的部份；以及使熱固性樹脂硬化以在內表面上形成連續的 纖維加強塑膠層6。 經濟部中央橾準扃貝工消费合作社印製 圖6爲顯示從圖5的氣液接觸裝置的內部所見的裝置 內壁的一部份的平面圖。 藉著以下的例子進一步說明本發明。但是，此例子不 能解讀成限制本發明的範圍。 例1 藉著使用由用矽烷偶聯劑處理過的玻璃纖維製成的不 本紙張尺度適用中Μ國家標率（CNS > Α4規格（210X297公釐} . 13- 4 2654 Ο Α7 Β7 五、發明説明（11 ) 織布以及乙烯基酯樹脂（由Showa High Polymer Co.，Ltd.製 造）成爲纖維加強塑膠的組份’形成具有1·5mm(毫 米）（厚度）x2000mm (長度）x500mm (寬 度）的尺寸且具有3 5%的玻璃纖維含量的纖維加強塑膠 薄片（以下稱爲FRP薄片）。另一方面’提供具有 2 . 3mm (厚度）x2000mm (長度）X500 mm (寬度）的尺寸的碳鋼板。然後，用這些材料製成如 圖1至4所示的複合面板。 在圖1及3的複合面板中，使用氯丁二烯著劑（由 Three Bond Co., Ltd.製造）。在圖2及4的複合面~板中，使 用由碳鋼及鋁製成且具有5mm的直徑的盲鉚釘（由日本 Drive-It Co·，Ud.製造）。 盲鉚釘的使用方式是使得F R P薄片叠置在碳鋼板上 並且於沿著縱向中心線（距離各邊2 5 Omm)以 2 0 0 mm的節距排列的九個點處被鉚接在一起/ 經濟部中央樣隼局貝工消費合作社印製 (请先閲11^面之注$項再填寫本頁) 隨後，以具有1 0 Ommx 1 0 Ommx 4mm的尺 寸的一般方形結構鋼條製成框架，並且將上述的圖1至4 的複合面板固定於個別的框架。爲此，以1 5 0mm的節 距使用由碳鋼製成且具有6mm的直徑的自攻螺釘（由曰 本 Drive-It Co.，Ltd.製造）。 最後，以包含用熱固性樹脂（Ripoxy Resin R802,由 Showa High Polymer Co.，Ltd.製造）浸漬的玻璃纖維的工具 組塗覆相鄰的複合面板之間的接縫區域以及由自攻螺釘所 固定的部份，並且使此工具組硬化，以形成具有在內表面 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4规格（210X297公釐) · 14- ： 426540 Α7 ____ 五、發明説明（12 ) 上的連續纖維加強塑膠層（具有3 5%的玻璃纖維含量） 的用於氣液接觸裝置的外壁。 固定有複合面板的上述框架被安裝在實際的煙道氣脫 硫器的吸收塔的壁表面上，並且承受一年的耐用測試。測 試條件爲排氣包含lOOOppm的S〇x，llvo1% (體積百分比）的C〇2，以及9vo 1%的H2〇，操作 溫度爲50到150 °C，而操作壓力爲—200mm a q .(毫米水柱，大約爲—0.02kg/cm2) ^操 作壓力的負號表示減壓。結果，發現所有的複^面板均完 整· ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局負工消f合作社印製 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 4 2 65 4 (J.....ψ㈣' Α8 明 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 六、申請專利範圍 附件： 第871 1484 1號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國89年6月修正 » 1· 一種使用纖維加強塑膠複合面板的氣液接觸裝置 ’包含結構型鋼：複合面板，包含鋼板，而鋼板具有穩固 地附著於其一側或兩側的纖維加強塑膠，且安裝在該結構 型鋼上成爲使得其纖維加強塑膠表面構成氣液接觸裝置的 內表面：以及纖維加強塑膠層，形成在構成氣液接觸裝置 的內表面的該複合面板的表面上。 2 .如申請專利範圍第1項所述的使用纖維加強塑膠 複合面板的氣液接觸裝置，其中該複合面板是藉著以黏著 劑將纖維加強塑膠黏結於鋼板而形成的複合面板。 3 .如申請專利範圍第1項所述的使用纖維加強塑膠 複合面板的氣液接觸裝置，其中該複合面板是藉著以鉚釘 將纖維加強塑膠緊固於鋼板而形成的複合面板。 4 . 一種使用纖維加強塑膠複合面板的氣液接觸裝置 的製造方法，包含的步驟爲提供包含鋼板的複合面板，該 鋼板具有穗固地附著於其一側或兩側的纖維加強塑膠；將 該複合面板安裝在結構型鋼上成爲使得其纖維加強塑膠表 面構成氣液接觸裝置的內表面；將該複合面板從該內表面 的一側固定於該結構型鋼；以含纖維的熱固性樹脂塗覆該 內表面；以及使熱固性樹脂硬化以在該內表面上形成纖維 加強塑膠層11 ! 面 之 注 意 事 項 再 t 裝 訂 4 本紙張尺度適用中理國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 2654 0 A8B8C8D6 六、申請專利範圍 5 .如申請專利範圍第4項所述的使用繊維加強塑膠 複合面板的氣液接觸裝置的製造方法，其中該複合面板是 藉著以黏著劑將纖維加強塑膠黏結於鋼板而形成的複合面 板。 6 .如申請專利範圍第4項所述的使用纖維加強塑膠 複合面板的氣液接觸裝置的製造方法，其中該複合面板是 藉著以鉚釘將纖維加強塑膠緊固於鋼板而形成的複合面板 i丨丨丨l丨丨·丨_丨l「裝 先閱讀，背面之注意事項再填窝本頁) * tw t— a^i 丨丨！訂— 姝 C 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 本紙張尺度適用中困國家楳準（CNSXA4規格<210 X 297公« ) -2-