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石墨在防腐領域的應用

2020-07-07

 目前,石墨設備的主要應用有:石墨熱交換器,石墨冷凝器,襯里石墨反應器,襯里石墨反應罐,濃縮罐,反應塔,填料塔和磷酸萃取罐,造粒塔等高溫反應設備,傳熱設備,冷凝設備和防腐襯里的防腐設備。石墨具有良好的化學穩定性。本文從水塔,換熱器和合成爐中石墨的應用探討了石墨在防腐領域的應用。

1概述

在國民經濟的許多領域,例如化學工業,醫藥,冶金,紡織,國防,電子,環境保護等,由于介質的強腐蝕性,設備不僅應耐腐蝕,而且還應具有良好的傳熱性能。根據相關數據,中國化工行業設備腐蝕所造成的直接和間接損失約為1300億元,甚至遠高于這一數字[1]。如何避免強腐蝕性介質對設備的腐蝕,從而減少設備投資和維護成本,提高生產效率和利潤,是每個化工企業都需要永遠解決的問題。特別是在氯堿工業,磷酸和氟化學工業,高溫反應設備和傳熱設備中,大多數常規材料無法使用。如果選材錯誤,造成設備損壞,將給企業造成巨大損失。如何選擇優 質的防腐材料是保證正常生產的關鍵。磷酸,氫氟酸和含氟介質在高溫下具有非常好的腐蝕性能[2]。不銹鋼,鋁,鎂,銅和除鋼以外的大多數其他合金會被磷酸嚴重腐蝕,因此不應使用。非金屬硅酸鹽材料(例如陶瓷,玻璃和搪瓷)在所有濃度和溫度下均具有良好的耐磷酸腐蝕性能。然而,由于原料例如氟化物,氯化物和硫酸中的汗液,它不能抵抗氫氟酸,氟化氫和其他含氟介質的腐蝕,特別是在濕法磷酸工業中。因此無法使用。各種塑料(例如聚乙烯,聚氯乙烯,聚苯)和橡膠材料(例如天然橡膠,丁基橡膠和氟橡膠)均耐磷酸和氫氟酸腐蝕。但是,大多數的耐久溫度都比較低,低于65℃,不能滿足高溫反應和儲存設備的需要;氟橡膠在高溫下具有良好的耐腐蝕性,但其價格過高,通常用于航空航天,軍工等行業,很少在大面積的常規化學設備中使用[3]。

石墨是一種典型的脆性材料,它具有良好的耐蝕性和導熱性,較小的線性系數,良好的耐熱性,良好的加工性能,耐磨性,重量輕,溫升但強度不會降低。在壓制石墨部件的表面上不容易結垢,這可以確保產品的純度。缺點是機械強度低,彈性變形小,脆性,耐沖擊性差和抗張強度低[4]。石墨設備基本上是厚壁設備,通常不會在材料的抗壓強度達到不穩定性破壞的限之前發生,通常用于圓柱強度破壞。石墨設備主要用于常壓和低壓操作,使用溫度不太高。石墨設備的設計壓力不超過2.4 MPa,設計溫度為-60?400℃。石墨設備的材料通常是浸漬的不滲透石墨。石墨材料主要用于熱交換器,塔,過濾器,反應器,吸收器和其他設備。在石墨設備的設計中,應充分發揮石墨材料的抗壓強度,使石墨成分承受壓縮應力,避免或減小拉應力和彎曲應力。換熱器的通道方向須與石墨各向異性導致的導熱方向一致。作為加熱設備,當將樹脂浸漬的石墨,壓制的石墨及其粘合劑與金屬材料或其他材料結合使用時,應使粘合結構 小化。同時,應避免設備主要石墨零件的粘結結構。


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