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磷酸反应槽防腐蚀技术

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发表于 2007-10-3 18:14:31 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
磷酸反应槽也叫磷酸萃取槽,槽体多为钢筋混凝土结构,反应槽内带搅拌。磷矿粉与浓硫酸在反应槽内反应生成磷酸。

     磷酸反应槽的的腐蚀环境为:
     介质为浓硫酸、磷酸、氢氟酸(由于磷矿中含有氟盐,在硫酸作用下生成氢氟酸)
的混合酸;反应温度70-90℃;由于介质为固液两相的混合物,在搅拌时还存在磨蚀问题。
磷酸反应槽历史情况:
     50年代末,磷酸反应槽由直径1m左右的4-5个串联组成,反应槽基体材料为碳钢;60年代中期我国建成第一台3万吨/年磷铵装置,反应槽基体为钢筋混凝土。
     至1989年我国建成的磷酸反应槽有50多台,其中钢铁基体的5台,其余全部为钢筋混凝土基体。尺寸为Ф8600×4200、Ф6600×2950
     90年代之前,磷酸反应槽普遍采用酚醛树脂胶泥衬砌多层石墨板的方法来防腐。在具体做法上有二种不同意见。一种是以上海化工研究院为代表的意见,认为要先做玻璃钢防渗层后再做酚醛石墨板内衬;另一种意见是以南化设计院为代表的,认为不用玻璃钢防渗层,可直接用酚醛胶泥做防渗层。
     1989年之前的50多台用玻璃钢做防渗层的有10台,其余均直接用酚醛胶泥做防渗层。
石墨板的类型:用不透性石墨板的3-4台,用压制酚醛石墨板的6-7台,其余全部用石墨电极加工的透性石墨板。板的规格为150×70×10、200×90×10。
     这段时间总结了一些实践经验,如施工前混凝土槽必须烘干,这一点很重要,否则防腐层会脱落。用纯树脂(不加填料)涂表面不好,易产生网纹、脱落,加石墨粉后酚醛树脂的综合性能好。一些单位用环氧树脂石墨粉胶泥修补损坏的表面,该方法不可取,环氧树脂在磷酸反应槽的腐蚀环境下很快会被破坏。

     1990年,我国计划建设几十套3万吨磷铵工程,为此,当时的化工部化肥司组织举办了磷酸反应槽防腐施工技术短训班,并对防腐蚀施工单位进行资格认证。
     当时提出的磷酸反应槽防腐蚀结构和工序如下:
     烘干混凝土 ;
     涂刷环氧底涂料二道,热处理40-50℃,6-8h ;
     环氧酚醛胶泥找平基层,热处理75-85℃,6-8h ;
     刮环氧酚醛胶泥一层,厚度≥0.5,热处理40-50℃,6-8h ;
     刮酚醛胶泥二层,每层厚度≥0.5,热处理40-50℃,6-8h ;
     酚醛胶泥衬砌透性石墨板一层(第一层石墨板),热处理40-50℃,8h ;
     刮酚醛胶泥三层,每层厚度≥0.5,热处理40-50℃,6-8h ;
     酚醛胶泥衬砌透性石墨板一层(第二层石墨板),热处理40-50℃,8h ;
     刮酚醛胶泥三层,每层厚度≥0.5,热处理40-50℃,6-8h ;
     酚醛胶泥衬砌透性石墨板一层(第三层石墨板),热处理40-50℃,8h ;
     刮酚醛胶泥四层,每层厚度≥0.5  ,热处理,热处理75-85℃,72h 。
      热处理:尺寸为Ф8600×4200、Ф6600×2950 的反应槽热处理电气功率需要50-100Kw
     (以上为槽底做法,槽壁减少一层石墨板)

     上述防腐蚀方案的特点为:采用透性石墨、酚醛胶泥薄层多涂。
     经过多年的实践,据反映加设玻璃钢防渗层的效果比不设的好。

     90年代中、后期,我国的磷酸反应槽逐步向大型化方向发展,其防腐蚀的措施、技术也有了发展和变化。
      具体的改进是增加衬胶防渗层。橡胶衬里比玻璃钢的抗渗性、耐磨性好,且其耐磷酸性能也很好。增加橡胶防渗层对提高整体防腐结构的防腐蚀效果作用大。
但传统的观念是混凝土基体不能衬胶,因为混凝土不导电,无法做电火花检测。这一问题是通过导电胶来解决的。混凝土基体先用导电胶涂抹找平,然后再衬胶。由于导电胶具有导电性,衬胶后可以进行电火花检测,成功解决了混凝土基体的衬胶问题。
      实例1.
      云南磷肥厂采用德国KCH公司技术,磷酸反应槽的防腐蚀措施为:
      混凝土基体先用LN导电胶涂抹找平;
      在找平层上衬贴预硫化橡胶板,电火花检测;
      反应槽底用FU320呋喃胶泥衬砌二层65mm厚的碳砖,中间铺衬230mm防磨十字架,侧壁衬砌一层113mm厚碳砖。
      实例2.
      山东红日化工股份有限公司
      磷酸反应槽为四格四浆钢筋混凝土结构,12m×12m×6.1m,内分5.2m×5.2m四个室,田字形地上式。磷酸反应槽的防腐蚀措施为:
      混凝土基层表面涂刷导电稀胶料打底,稀胶料的配合比: E-44环氧树脂  100 /  T31  20-30 / 稀释剂 30-50 / 导电粉 10;
      用导电胶泥涂抹找平基层表面,导电胶泥的配合比:E-44环氧树脂  100 /  T31  20-30 / 稀释剂15-30 / 导电粉90-110;
      衬贴二层2mm预硫化丁基橡胶;
       反应槽底部用酚醛树脂石墨胶泥衬砌二层65mm非浸渍碳砖,搅拌下加设十字架防磨层。
酚醛胶泥配合比:2130酚醛树脂100/NL固化剂6-10/石墨粉90-120;
      槽壁用酚醛树脂石墨胶泥衬砌一层113mm非浸渍碳砖;
       热处理。
       该反应槽1998年5月起用,至2002年衬里层完好。
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