樹脂重防腐在氯堿工業(yè)中的應用

1、樹脂重防腐在氯堿工業(yè)中的應用 歐陽自強 （上海新天和樹脂有限公司，上海，201404） 摘 要: 本文為51fangfu論壇有關氯堿工業(yè)中腐蝕與防腐相關精華貼的總結，它系統(tǒng)探討了各 個工序過程中設備的腐蝕、耐蝕選材和安全問題，并提出了相應的防腐保護措施，側重闡述了樹 脂重防腐在各工序中的具體應用。 關鍵詞: 氯堿；腐蝕；樹脂重防腐；乙烯基酯樹脂 中圖分類號： 文獻標識碼： 文章編號： 0 前言 氯堿工業(yè)是由電解食鹽水制備氫氧化鈉、 氯氣和氫氣工業(yè)以及氯乙烯單體聚合成 聚氯乙烯工業(yè)的兩大部分組成。目前電解食鹽水的工藝工序大致為：鹽水、電解、氯 處理和堿濃縮，目前該工藝裝置中接觸的幾乎都是高溫強酸

2、、強堿和氯氣等強腐蝕性 介質，因此腐蝕一直是制約氯堿行業(yè)穩(wěn)定生產的一個重要因素。 “樹脂重防腐”1,3，目前業(yè)內還沒有這么提的，筆者在此引入“樹脂重防腐”的 叫法， 它是指以熱塑性、 熱固性樹脂為基體材料， 區(qū)別于“涂料防腐”的一種厚涂層、 襯里或整體材料的重防腐方式。 樹脂防腐和涂裝防腐的防腐性能很大程度都依賴于基 體樹脂或成膜物， 但前者區(qū)別與后者最明顯的一個區(qū)別就是防腐層的厚度前者大于或 遠大于后者，前者的重防腐能力、抗?jié)B性能、力學性能等都大大優(yōu)于后者，當然一般 情況下成本也更高。 “樹脂重防腐” ，區(qū)別于目前國標 GB/T 50224 中“樹脂類防腐蝕工程” （主要指 的是“玻璃鋼襯里

3、防腐”和狹義上的“玻璃鋼防腐”，它是一種“廣義復合材料重防 ） 腐” ，概念范圍更大，具體表現形式主要有：熱塑性高分子材料為基材的襯里防腐、 整體熱塑性材料防腐；熱固性樹脂為基材的厚漿型涂層、地坪、膠泥、玻璃鱗片膠泥、 聚合物砂漿、聚合物混凝土、玻璃鋼內襯、整體玻璃鋼、磚板襯里、熱固性樹脂浸漬 石墨材料、膠泥玻璃鋼復合防腐、涂裝玻璃鋼復合防腐、陰極保護樹脂防腐復合、水 玻璃及搪瓷樹脂防腐復合、金屬熱噴樹脂防腐復合、襯膠樹脂防腐復合等。 樹脂防腐的優(yōu)點：1）可設計性強；2）既可提供優(yōu)于涂裝防腐的表面抗?jié)B防腐性 能，又能提供具有整體強度結構的防腐性能；3）熱固性樹脂重防腐能提供更接近于 基材的線性

4、膨脹系數，表現出較好的抗剝離和耐溫耐應變性能；4）綜合性能優(yōu)異， 達到防腐功能同時，樹脂防腐還可以兼具優(yōu)良的電性能（導電或絕緣） 、優(yōu)異的熱性 能（耐熱、導熱、絕熱） 、比強度高、比模量大（僅限玻璃鋼） 、耐疲勞、減震、透波 隔音、表面疏水、疏油、耐磨、防結垢等功效。樹脂重防腐的不足：1）絕對強度不 如金屬，彈性 較低；2）絕對層間剪切強度和層間拉伸強度不足；3）屬剛性材料，性 脆， “剛性有余，韌性不足” ；4）絕對耐高溫和耐溫驟變性能不足（和金屬材料相比） ； 5）熱固性樹脂為基材的樹脂重防腐呈各向異性和非均質性，最終性能影響因素多， 控制不好則性能離散性較大；6）最終的耐蝕及機械性能對設

5、計、選材、成型工藝、 后處理依賴性較強，每一步得當則性能非常好，反之則性能表現得并不一定理想。 更多關于 “樹脂重防腐” 各種表現形式的解釋和區(qū)分， 請參見筆者必將出版的 樹 【收稿日期】 2012-？-？ 【聯系作者】 歐陽自強，上海新天和樹脂有限公司重防腐材料事業(yè)部ouyang2018 脂重防腐一書更詳細的介紹。 本次氯堿年會論文，筆者總結了來氯堿客戶、防腐工程類客戶、設計院所、 51fangfu防腐論壇諸多業(yè)內壇友精華討論貼（網路同步：）以及本 人多年積累之經驗，匯編成文，供各位與會者討論之。 1 腐蝕源與防腐選材概述2,4,5 氯堿行業(yè)裝置的腐蝕主要表現有：電

6、化學腐蝕、孔腐蝕、縫隙腐蝕、電偶腐蝕、 晶間腐蝕、應力腐蝕、疲勞腐蝕、雜散電流腐蝕、絲狀腐蝕等。腐蝕源和腐蝕介質主 要有： 食鹽水溶液腐蝕、 食鹽水電解過程雜散電流腐蝕、 氯處理工序中氯及濕氯腐蝕、 堿濃縮工序中高溫熔融堿腐蝕、尾氣腐蝕（Cl2、HCl、H2SO4 氣體及堿霧） 、電石法 工藝中電石渣、電石泥、氫氧化鈣的腐蝕。需要防腐蝕保護的對象包括：設備、管道、 廠房、鋼結構件、地坪等。 氯、氯堿行業(yè)的主要耐蝕選材有如下幾類： 1）碳鋼、鑄鐵、鈦、銅、奧氏體不銹鋼、超純鐵素體不銹鋼、哈氏合金、鎳和 高鎳合金等金屬防腐蝕材料 氯堿工藝段中采用到金屬材料的有： 高溫濕氯氣的洗滌和冷卻裝置 （可選

7、鈦金屬， 當然部分也在用樹脂防腐之耐高溫 FRP） 、鹽水系統(tǒng)和管線（碳鋼襯橡膠或刷防腐涂 料或襯 FRP） 、濃堿及高溫堿（鎳鉻不銹鋼或鎳及其合金） 、有氧氣和水存在的工藝段 都可用鈦金屬（如電解槽蓋、氯氣總管、氯氣洗滌塔、氯氣冷卻器、離子膜電解槽的 陽極液循環(huán)和淡鹽水脫氯系統(tǒng)，但需要考慮性價比） 、硫酸（可選哈氏合金，但有其 他性價比更高的方案） 。 2）硬質 PVC 塑料、氟塑料、玻璃鋼、玻璃鱗片膠泥、磚板襯里等樹脂防腐材料 應用于氯堿工業(yè)的耐腐蝕塑料有聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、氟 塑料等，其中，聚氯乙烯 PVC 是使用最多和最廣的一類，具有優(yōu)良的耐腐蝕能力， 能抗稀硝酸、

8、濃硫酸、氯氣等強氧化劑的氧化，耐酸、堿、鹽的腐蝕，常用來制作管 道、 塔器、 儲罐、 冷卻器等， 特別是聚氯乙烯管道和設備。 需要特別提到的是 FRP-PVC， 它是通過外纏玻璃鋼加強，解決了聚氯乙烯強度太低、容易變形的問題，較大地提高 了耐高溫性能，應用越來越多了。 玻璃鋼是發(fā)展迅速的有機防腐，是樹脂防腐方法之一。在氯堿工業(yè)中，主要用作 襯里、增強層（聚氯乙烯、聚丙烯設備、管道的外部包復）和整體結構，濕氯氣管道、 鹽酸儲槽等也有較多運用。國內很多氯堿廠都用耐高溫玻璃鋼制作氯氣洗滌塔，用 PVC-FRP 制作氯氣干燥塔、氯氣除水霧器、氯水儲槽。玻璃鋼具有價格較低， 耐腐 蝕性能強， 施工方便等

9、優(yōu)點，其應用范圍必將被進一步拓寬。 3）襯膠防腐材料 橡膠有較好的物理機械性能和耐蝕性能， 除強氧化劑、有機溶劑、濃硫酸、硝 酸和鉻酸外，對大多數無機酸、有機酸及各種鹽類、醇類都是耐腐蝕的，但耐溫性較 差。在氯堿化工中，橡膠主要用作防腐蝕襯里和墊片等材料。在氯堿化工中，設備以 鋼襯硬橡膠居多，主要在鹽水系統(tǒng)。 4）石墨、陶瓷、玻璃、搪瓷； 非金屬材料中的陶瓷、玻璃、搪瓷等材料，現在應用逐漸減少，有的已被其他材 料完全取代。目前酚醛樹脂浸漬的石墨材料還在用，主要用于合成鹽酸、鹽酸脫吸裝 置、PVC 合成工藝的冷卻器等。 5）涂料。 較多的是氯磺化聚乙烯和過氯乙烯漆，但僅用于房、構筑物、設備和管線

10、等設施 外表面。 總體上可以基本上歸納如下：鹽水系統(tǒng)為碳鋼襯 PTFE 或 PVDF、碳鋼襯橡膠、 PVC-FRP、PP-FRP 等，會和陰極保護配合一起用；堿濃縮系統(tǒng)為鈦、鎳等合金、 碳鋼襯 PTFE 等；電解食鹽水和氯氣處理工段為碳鋼襯橡膠、碳鋼襯 PTFE/PVDF、 PVC-FRP、VER-FRP；尾氣系統(tǒng)主要是氯氣、氯化氫氣體，硫酸氣體及堿霧等尾氣 為主的腐蝕，防腐選材多為防腐涂料、FRP、PVC、PP 等。 2 電解食鹽水制備氯氣、燒堿的各個環(huán)節(jié)的腐蝕與防腐 2.1 食鹽水溶液的腐蝕 金屬在食鹽水溶液中的腐蝕是氧去極化過程的過程，屬于電化學腐蝕。 在靜止、 缺氧的食鹽水溶液中，金屬

11、的電化學腐蝕是比較緩慢的，但在流動、攪拌的食鹽水溶 液中，由于氧的補給容易而使得離子化加快，金屬的腐蝕速度增大。 鈦金屬在食鹽水中的穩(wěn)定性非常好。 襯膠在鹽水精制過程設備防腐中具有較好的效果。 玻璃鋼及玻璃鱗片襯里是食鹽水溶液設備的最常用的非金屬耐蝕材料。 鋼鐵材料不能直接用鹽水系統(tǒng)的設備， 因為金屬在鹽水中的腐蝕為氧的去極化腐 蝕，很快就生銹了。國內鹽水系統(tǒng)設備如化鹽設備、高位槽、配水槽、管線等多采用 襯膠防護、玻璃鋼防護，基本上滿足了生產的需 要。沉降器也可以襯環(huán)氧玻璃鋼或環(huán) 氧煤瀝青。這里面鹽水泵的預熱器的腐蝕程度最高，因為熱的鹽水產生的雜散電流非 常要命，所以現在有些氯堿廠就直接一次性

12、投資（鈦金屬）大點，避免預熱器產生這 些后患。 雜散電流的詳細解釋：離開正常通道的漏電電流。漏出來的部分與大地絕緣不良 處接觸，就會把碳鋼等金屬部位腐蝕掉。常用防止雜散電流腐蝕的方法：絕緣做得更 到位些、額外附加短電裝置、犧牲陽極保護陰極的方法。 食鹽水精制工序主要的設備如下： 序 號 名稱 使用條件 傳統(tǒng)方案 可選擇之樹脂防腐 方案 A 整體 FRP 碳鋼內襯橡膠 B 碳鋼內襯 FRP C 碳鋼內襯 FC 膠泥 A 整體 FRP B 碳鋼內襯 FRP A 整體 FRP B 碳鋼內襯 FRP 防腐樹脂選材 1 化鹽設備 鹽水溶液，有時帶弱酸性， 6085 堿性回收鹽水，有時為酸性 雙酚 A 型

13、 VER 雙酚 A 型 VER-FC 2 配水罐 淡鹽水，洗泥水、鹽酸、精 制劑等的混合水溶液，40 65 碳鋼內襯橡膠 雙酚 A 型 VER 3 4 鹽水精制 儲罐 砂濾器 飽和鹽水，60 飽和鹽水，微堿性，65 碳鋼內襯橡膠 雙酚 A 型 VER 雙酚 A 型 VER A 整體 FRP 或內襯 FRP B 碳鋼內襯鱗片膠泥 A 碳鋼內襯 FRP 5 過濾器 飽和鹽水，微堿性，65 碳鋼內襯橡膠 B 碳鋼內襯鱗片膠 泥 6 精制鹽水 槽 回收鹽水 槽 堿液槽 飽和鹽水，微堿性，70 碳鋼內襯橡膠 A 整體 FRP B 碳鋼內襯 FRP A 整體 FRP B 碳鋼內襯 FRP A 碳鋼內襯 F

14、RP B 整體 FRP A 整體 FRP B 碳鋼內襯 FRP A 整體 FRP B 碳鋼內襯氟塑料 FRP 管道 A 整體 FRP B 碳鋼內襯 FRP A 整體 FRP B 碳鋼內襯 FRP 雙酚 A 型 VER-FC 雙酚 A 型 VER 雙酚 A 型 VER-FC 雙酚 A 型 VER 7 鹽水，微堿性，80 碳鋼內襯橡膠 雙酚 A 型 VER 8 30%氫氧化鈉，60 碳鋼內襯玻璃鋼 雙酚 A 型 VER 9 鹽酸槽 30%鹽酸，<50 碳鋼內襯橡膠 雙酚 A 型 VER 雙酚 A 型 VER PTFE/PVDF 10 鹽酸泵 30%鹽酸，<50 陶瓷 鋼管外纏環(huán)氧煤 1

15、1 鹽水管道 （粗鹽水） 粗鹽水，中性，埋地，<30 瀝青， 并管外陰極 保護 氯化鈉，<30%，<80 A 碳鋼內襯橡膠 B 整體鈦金屬 碳鋼內襯橡膠 A 混凝土/VER-FRP B 混凝土/VER-FC A 碳鋼/VER-FRP B 碳鋼/VER-FC 碳鋼內襯橡膠 雙酚 A 型 VER 12 鹽水閥門 雙酚 A 型 VER 酚醛型 VER 雙酚 A 型 VER 雙酚 A 型 VER 雙酚 A 型 VER-FC 雙酚 A 型 VER 雙酚 A 型 VER-FC 13 鹽水管路 氯化鈉，2127%，<60 飽和鹽水，pH=10，65 14 沉降器 飽和鹽水，微堿性，7

16、6 鹽泥過濾 設備 真空脫氯 塔 淡鹽水管 淡鹽水儲 槽 框板式過濾設備，稀鹽水， <60 15 A 整體 FRP B 碳鋼內襯 FRP 離層 雙酚 A 型 VER 16 氯化鈉 270g/l，氯氣 0.3g/l， 碳鋼內襯磚板，兼用玻璃鋼或 橡膠作隔 <85 氯化鈉 270g/l，氯氣 0.3g/l， <85 氯化鈉 270g/l，氯氣 0.3g/l， pH 值 45，<85 碳鋼內襯橡膠 A 整體 FRP B 碳鋼內襯 FRP A 整體 FRP B 碳鋼內襯 FRP 雙酚 A 型 VER 17 雙酚 A 型 VER 18 碳鋼內襯橡膠 雙酚 A 型 VER 2.2

17、電解食鹽水過程的腐蝕與防腐 電解食鹽水是一個電化學過程。電解食鹽水的總反應結果是生成燒堿、氯氣和氫 氣，伴隨著電解反應進行，會有副反應生成次氯酸鹽、氯酸鹽、鹽酸和氧氣等副產物。 工業(yè)常用隔膜法和離子交換膜法來減少副反應的發(fā)生。 電解過程，設備和管道除了經受電解槽中高溫強酸介質和強堿介質作用外，還受 到雜散電流的腐蝕，這是氯堿工業(yè)中典型的腐蝕特點。電解槽工作時，部分電流從電 解槽內泄漏出來，最終返回電解系統(tǒng)，形成漏電回路。雜散電流對金屬設備會形成嚴 重的電化學腐蝕。 雜散電流可能發(fā)生在任何一點或通過鹽水、堿液、管道或金屬構件而與地面相接 觸形成電位差的地方，可能在鹽水的進口處，也可能在堿液的出口

18、處，氫或氯的出口 處，也可能在電解槽支架或腳架處。 在電解食鹽水工序中，除了鹽水管、堿液管等常見雜散電流腐蝕外，還有鹽水預 熱器、泵閥、法蘭、管路等裝置也會受到雜散電流腐蝕的影響。 控制和減少雜散電流導致的電化學腐蝕，本質就是對雜散電流采取斷電措施，主 要有以下幾種方法： 1 更多采用絕緣裝置，減少漏電。如電解槽與地面連接部位，與電解槽連接的管 路多選用非金屬設備或非金屬襯里設備。 2 額外添加斷電裝置，如堿液漏電器，預防和減少漏電。 3 采用排流裝置把雜散電流引入到大地，防止電流經金屬構件表面流向介質。 4 犧牲陽極保護陰極方法，將導出電流的部位做成可拆卸的零件，便于更換。 5 徹底規(guī)范作業(yè)

19、規(guī)程，保持設備清潔，消除跑冒滴漏。 實際工作中，一般采取強漏電斷電保護、雜散電流限流措施、漏電監(jiān)測等方法綜 合保護措施。 電解食鹽水工序中的設備防腐方案和防腐選材一般為： 序 號 名稱 使用條件 陽極液：150315g/l 氯化 1 隔膜法電 解槽槽蓋 鈉，飽和氯氣，飽和氯氣的 水蒸汽，pH 值 24，溫度 80100 2 鹽水預熱 器 隔膜法電 3 解槽陽極 區(qū)和槽底 離子交換 膜電解槽 4 （其槽框、 隔板、管 路、 陰陽極 等地方） 5 飽和鹽水 管路 濕氯氣管 路 淡鹽水管 路 陽極液酸 化槽 陽極液密 封槽 飽和鹽水，約 7085 ，壓 力 0.3MPa 215g/l 氯化鈉，135

20、g/l 氫氧 化鈉，溫度 100 陽極區(qū)：260315g/l 氯化 鈉， 飽和氯氣， 濕氯， pH=2 4，溫度<95 ； 陰極區(qū)： 2030%氫氧化鈉， 溫度<95 。 315g/l 氯化鈉（飽和），微 堿性，溫度 80 飽和濕氯氣，溫度<90 酸性鹽水，270g/l 氯化鈉， 溫度 80 淡鹽水，濕氯氣，120 殼體多用碳鋼， 管 子多用紫銅 碳鋼、 鈦金屬或鈦 涂層 碳鋼內襯橡膠 傳統(tǒng)方案 可選擇之樹脂防腐 方案 A 整體 FRP B 整體 PVC C 碳鋼內襯 FRP D 聚合物混凝土 A PP 管 B FRP 管 A 整體 VER 電解槽 B 整體呋喃電解槽 PP

21、雙酚 A 型 VER 雙酚 A 型 VER 呋喃樹脂 酚醛型 VER 硬質 PVC 防腐樹脂選材 A 管件用 VER 玻璃鋼、氟塑料管件等； B 墊圈采用氟塑料、橡膠類材料； C 其他隔板、框板、框槽等多采用鈦金 屬、不銹鋼或碳鋼鍍鎳等金屬防腐材料。 酚醛型 VER PTFE/PVDF 碳鋼內襯橡膠 內襯 PVC 外纏玻 璃鋼增強 碳鋼內襯橡膠 整體 FRP 雙酚 A 型 VER 酚醛型 VER HET 型 UPR 雙酚 A 型 VER 酚醛型 VER HET 型 UPR 酚醛型 VER HET 型 UPR 6 整體 FRP A 整體 FRP B 碳鋼內襯 FRP A 整體 FRP B 磚板襯

22、里 A 整體 FRP B 磚板襯里 7 8 合金材料 9 工藝鹽水，濕氯氣，120 合金材料 10 陽極液鹽 酸混合槽 電解食鹽 淡鹽水，18%鹽酸，120 不銹鋼、合金 A 整體 FRP B 磚板襯里 重防腐乙烯基酯樹 脂自流平無縫地坪 酚醛型 VER 11 水車間地 坪 鹽水、 堿液、 氯水， 溫度<80 整體無縫環(huán)氧砂 漿地坪 雙酚 A 型 VER 2.3 氯氣處理工序設備腐蝕與防腐 氯非?；顫?。氯氣腐蝕是一個大的范圍：高溫濕氯氣、干氯氣、含氯濃硫酸、高 溫鹽酸、濃鹽酸以及有機氯等產品。 干態(tài)氯氣，常溫對金屬腐蝕不大，直接采用碳鋼、鑄鐵即可；高溫下對碳鋼等鋼 材的腐蝕就會加劇，一般

23、采用富含鎳鉻等不銹鋼、哈氏合金等。注意高溫干態(tài)氯氣環(huán) 境下，不可采用鈦金屬，因鈦在干氯中會生成四氯化鈦。 濕氯氣，具有強烈的氧化性，它的腐蝕實際上就是鹽酸和次氯酸的腐蝕。濕氯氣 能腐蝕絕大多數金屬和非金屬材料，在輸送、干燥、液化過程中，都需要特別措施和 材料來對應，濕氯氣的腐蝕控制是氯堿行業(yè)防腐工程的重中之重。 對大多數金屬材料都具有較為強烈的腐蝕作用。 濕氯對金屬材料的腐蝕性和含水 量、溫度都密切關系。當金屬處于濕氯下限溫度時，一般僅表現為電化學腐蝕；當高 于上限溫度時，電化學腐蝕和氧化腐蝕兼具，腐蝕速度大大加快。鈦金屬在不耐干態(tài) 高溫氯氣，但對與濕氯氣表現出來極好的耐受性。 濕氯氣具有較強

24、的氧化性， 主要表現在氯氣與水反應生成了腐蝕性極強的鹽酸和 強氧化性的次氯酸，如下式： Cl2+H2O HCl+HClO 常規(guī)的碳鋼、不銹鋼、銅、鋁、鎳等都耐不了濕氯氣。除去濕氯氣中的水份，則 其對金屬的腐蝕性大大減弱。普遍認為 150ppm 的水份含量是一個臨界值，普通碳鋼 在小于 150ppm 水份含量的氯氣 中腐蝕速度僅有 0.04mm/a，一旦水份含量超過了 150ppm， 腐蝕速度大大增加， 碳鋼已不適合作為耐水份超過 150ppm 的氯氣介質了。 因此氯氣的除濕工作是氯堿工業(yè)中一個非常重要的環(huán)節(jié)，也是非常重要的防腐措施。 關于濕氯氣設備的選材，樹脂防腐范疇內按照溫度范圍可以如下：低

25、溫下，40 左右的濕氯氣環(huán)境，可直接采用 PVC 材質的管道、設備、襯里；溫度低于 80 的濕 氯氣可以采用雙酚 A 型乙烯基酯樹脂玻璃鋼內襯或整體玻璃鋼；溫度接近 100 ，乃 至 100 ，短時間（一般 30min 以內）達到 120 的濕氯氣，則需要采用酚醛型乙烯 基酯樹脂玻璃鋼內襯或整體玻璃鋼；溫度接近 150 的濕氯氣，需采用耐強氧化性介 質的高交聯密度型乙烯基酯樹脂為原料，選擇耐溫耐酸合適的纖維和填料，制成玻璃 鋼襯里或整體玻璃鋼；濕氯氣長期處于 80 以上，也可直接采用鈦金屬或合金，耐應 力和溫度驟變更好，但成本也更高，但近些年來，很多廠家在高溫關鍵部位越來越多 得采用這種昂貴的

26、鈦合金了，一者也是設計院所在這些年采用其他材料，多少都出過 些事故，心里沒有底了，又不和樹脂廠家（如乙烯基酯樹脂材料廠家）研發(fā)人員深入 交流，就干凈省事點，不要擔責任寫特種合金了。當然熱塑性的氟塑料以及涂層、氯 橋酸型的不飽和樹脂也可用于濕氯氣環(huán)境，但受限于很多因素，所以目前在實際工程 標書方案中出現并不多。 氯氣處理工序中設備腐蝕與防腐如下： 序 號 名稱 使用條件 傳統(tǒng)方案 A 整體酚醛樹 脂模塑料 B 鈦金屬 A 碳鋼鍍鈦 濕氯，2080 ，用 2 冷卻器/塔 工業(yè)水或冷凍冰水 間接冷卻。 或鈦金屬 B 碳鋼外殼內 襯石墨填充聚 丙烯列管 A 整體硬質 濕氯氣，2070 ， PVC 3

27、干燥塔 利用 7698%硫酸 吸濕干燥濕氯氣 B 碳鋼襯工業(yè) 陶瓷磚板（硫 酸部分） 濃硫酸吸濕濕氯氣 4 干 燥 塔硫 酸 冷卻器 之后的含氯硫酸溶 液，硫酸 6593%， 含 氯 一 般 小 于 0.2%，常溫 洗 滌 塔氯 氣 5 冷 卻 器（ 列 管式） 氯 氣 洗 滌 6 塔 、 氯氣 除 霧器/塔、氯 水槽 氯 水 （ 含 氯 0.3 0.7%， 1880 ）和 濕氯氣（含氯 85%， 63 ）混合 氯水（含氯 0.3%， 70 ）和濕氯氣（含 氯 3893%，20 90 ）混合 高硅不銹鋼、 7 硫酸泵 98%硫酸 哈氏合金、碳 鋼襯氟塑料 8 廢酸槽 含氯稀硫酸溶液 水份小于

28、150ppm， 9 干氯管線 溫度小于 40 ，壓 力小于 0.15MPa 氯 氣 吸 收 10 循環(huán)槽 11 12 13 副產鹽酸罐 氯氣壓縮機 電除霧器 氯 氣 ， 6%NaClO ， 100，長期 80 鹽酸 37%，常溫 干態(tài)常溫氯氣 過氯化聚氯乙 烯 CPVC 內襯 外纏玻璃鋼增 強 碳鋼內襯橡膠 不銹鋼 現場纏繞整 體 FRP / 整體 FRP 雙酚 A 型 VER / 酚醛型 VER 整體 FRP 酚醛型 VER 高交聯密度型 VER 碳鋼 整體 FRP 管道 酚醛型 VER PVC 內襯外纏 玻璃鋼增強 A 碳鋼內襯 FRP B 整體 FRP 酚醛型 VER / / 鈦金屬 A

29、 碳鋼內襯 FRP B 整體 FRP 酚醛型 VER 高交聯密度型 VER 鈦金屬 酚醛型 VER-FRP 酚醛型 VER 高交聯密度型 VER 碳鋼襯工業(yè)陶瓷磚板、鈦金屬、哈氏合金 等，列管采用氟塑料細管 PTFE/PVDF 樹脂防腐方案 A PVC 內襯外纏玻璃鋼 增強 B 酚醛型 VER 整體 FRP A 碳鋼外殼內襯 PVC 列 管 B 酚醛型乙烯基酯樹脂 整體玻璃鋼冷卻器 A 整體 FRP B 碳鋼內襯 FRP C PVC 內襯外纏玻璃鋼 增強 D 硫酸部分不變 PVC 酚醛型 VER 高交聯密度型 VER 防腐樹脂選材 酚醛型 VER 高交聯密度型 VER HET 型 UPR 1

30、濕氯管線 飽和濕氯氣，90 ， 微負壓 PVC 酚醛型 VER 高交聯密度型 VER 塔、尾氣塔、 14%NaOH ， 設 計 硫酸霧、濕氯氣霧， / 60 以內 A 中低壓風機一般選用乙烯基酯樹脂玻璃鋼整體風機，或襯 PVC 14 風機 濕氯氣，80 以下 玻璃鋼增強的風機；B 80 以上或高壓風機葉輪則不選用玻璃鋼， 而選用鈦金屬葉輪 15 氯 水 泵、 洗 滌塔泵 / 鈦金屬 碳鋼外殼氟塑料襯里 PTFE/PVDF 2.4 堿濃縮（高溫堿、熔融堿）工序設備腐蝕與防腐 堿濃縮過程是通過加熱將電解液中水份蒸出得到高濃度堿和片堿。 先將 11%濃度 的氫氧化鈉溶液蒸發(fā)濃縮到 30%以上（30%

31、、42%、50%）的成品液堿，同時回收 氯化鈉，再將液堿熬煮成固態(tài)燒堿。 高溫下濃堿或熔融堿對碳鋼腐蝕非常嚴重，一般需要采取鎳制設備。普通碳鋼可 耐低濃度常溫堿液，但濃度大于 30%時，腐蝕開始加速，超過 80 時，就會發(fā)生明 顯腐蝕。鎳、高鎳鉻合金、蒙乃爾合金、含鎳鑄鐵可耐受 135 73%的燒堿液。 的 金屬在高溫堿液中發(fā)生的應力腐蝕破裂成為堿脆，碳鋼在 5%堿液 50 以上就會 發(fā)生堿脆。30%濃度的堿液發(fā)生堿脆的幾率非常大，50 是發(fā)生堿脆的溫度下限。 鎳及其合金是傳統(tǒng)的耐堿材料，在 10%99%的氫氧化鈉的濃縮過程中都可選 用鎳材。近年來，高純高鉻鐵素體不銹鋼在堿液濃縮設備方面大有取

32、代鎳材的趨勢。 綜合而言，盡管目前低溫的稀堿液以及低溫的濃堿液，性價比最高的方案還是襯 膠、玻璃鋼、PVC/FRP。40-80 的高溫濃堿的防腐選材是目前爭論最多的地方， PVC/FRP，還是直接乙烯基酯樹脂玻璃鋼，兩者都有優(yōu)缺點。目前主流的這個行業(yè) 的設備廠家多有兩種做法：溫度稍低時，一般 60 以下采用 PVC/FRP 的較多，70 上下的采用乙烯基酯樹脂的整體 FRP 就多。不同廠家的乙烯基樹脂，酯鍵含量是不 同的，沒有選擇對牌號，沒有選擇耐堿性更好的廠家，都是最終 出事故的最多原因， 應該是目前為止， 低酯鍵含量的雙酚 A 型乙烯基酯樹脂玻璃鋼是目前大多數下游氯堿 行業(yè) FRP 設備廠家的首先材料。 接近 100 沸騰的濃堿， 也有使用前面談到的乙烯基 樹脂的，但是不論是誰家的樹脂，最終的使用壽命都不長（一般長期接近沸騰，2 年 時間肯定就要修繕了） ，這時候設計院所以及甲方更容易接受的是和熔融高溫堿腐蝕 一樣使用的鎳、鉻等特