濕法磷酸生產(chǎn)中常用的非金屬材料__熱塑性塑料

1、磷肥與復(fù)肥Phosphate & Compound Fertilizer2005年11月第20巻第6期Nov. 2005Vol 20Na 6I周紹彪(云天化集團(tuán)云南紅磷化工有限責(zé)任公司云南開遠(yuǎn)661600)I 濕法磷酸:非金屬材料;熱塑性塑料I 1介紹部分熱塑性塑料在濕法磷酸中的應(yīng)用惰況。重點介紹了以聚氣乙烯聚乙協(xié)聚烯婭、聚丙城聚 四氟乙烯為代表的熱塑性塑料的性能:結(jié)合多年的便用經(jīng)驗提出了在濕法磷酸各部位的熱塑性塑料的選用意見。| TQ 050.4*;TQ 126.3*5 A 1007 6220(2005)06 0058 05Common non -metallic ma ter hi

2、s used h W PA production: I themioplasticsZHOU Shao -biao(P hasp hate P Ian t. H on g I in Ch cm ical Co .L kb Y untianhua G roup Corp.、K aiyuan. Yunnan 661600. China)Key words: wet "process phosphoric acid (W PA ); non "metallic material; thennop la Stic plasticAbstract The app licatbn of

3、 som e therm op lastic p lastics in the wet "process phosphoric acid pnoductbn is described, and the characteristics of such the thennop lastic as poly vinyl ch bride (PVC). polyethylene (PE), polyolefin (PO), polypropylene (PP) and polytetrafluoroethylene (PTFE) are presented Based on the past

4、 experience, the selectbns of the thennop lastic p lastics on different posit bn s in the p lan I are also made© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights resented.tp:/ki.nel磷肥與復(fù)肥Phosphate & Compound Fertilizer2005年11月第20巻第6期Nov. 2005Vol 20Na 6© 1994-2010

5、 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights resented.tp:/ki.nel磷肥與復(fù)肥Phosphate & Compound Fertilizer2005年11月第20巻第6期Nov. 2005Vol 20Na 6在非金屬有機(jī)材料中塑料對磷酸和酸中雜質(zhì) 以及含氟氣體有良好的耐蝕性。在使用溫度的極限 范圉內(nèi)它們在磷酸中的耐腐蝕性能常常優(yōu)干金屬 材料因而.在濕法磷酸生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。塑料是以合成樹脂為基本成分,一般含有添加 劑在加工過程中能流動成型的一種材料。現(xiàn)在的大 多數(shù)塑料,都是以合成樹脂為主

6、要原料經(jīng)過加入填 增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、著色劑、固化劑等改善 塑料的耐熱耐寒 耐腐蝕、耐磨、機(jī)械、導(dǎo)熱及施工 性能等C有的塑料其它材料的含量甚至超過了合成 樹脂的含量達(dá)到60%70%;有的塑料卻不添加 其它材料而單純用樹脂制成如:聚乙烯聚苯乙烯、 有機(jī)玻璃等。合成樹脂是由人工合成的分子量比較大的聚合 物通常稱為高分子化合物，也稱之為聚合物。合成 樹脂以其受熱后所表現(xiàn)的性能不同可分為熱固性 樹脂和熱塑性樹脂兩大類C熱塑性樹脂是指具有線型或支鏈型結(jié)構(gòu)的一類 樹脂，如聚酰胺樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、 聚碳酸酯等。這類樹脂可被反復(fù)加熱軟化(或焙化) 和冷卻凝固。以熱塑性樹脂為主要成分的塑料叫

7、熱 塑性塑料。在磷酸中使用的熱塑性塑料主要有聚氯 乙烯聚乙烯聚烯婭、聚丙烯聚四氟乙烯。1聚氯乙烯塑料(PVC)以其中所加入増塑劑的多 少分為硬聚氯乙稀和軟聚氯乙烯C工業(yè)上通常使用 的是硬聚氯乙烯材料。1.1物理性能和力學(xué)性能硬聚氯乙烯密度約為1-35- 1-6 g/ni3,是普 通硫鋼的1/S：熱導(dǎo)率為0.14-0. 15W/(in K),與 石棉板的熱導(dǎo)率差不多只有普通碳鋼熱導(dǎo)率的1/ 40A 1/500.所以不宜作為加熱器、冷卻器等換熱設(shè) 備:線膨脹系數(shù)為5X 1(T6X1O-5 K_,為普通碳鋼 的4 6倍.作設(shè)備和管道用在安裝時要考慮這一 特點。硬聚氯乙稀在2()1的瞬時拉伸強(qiáng)度在49

8、 M Pa 以上高于聚乙煉聚丙怫石棉酚醴氯化聚醛氟等許 多常用塑料但和鋼材相比就低得多.只有碳鋼的1/5 左右。其拉伸強(qiáng)度隨溫度的升高而降低;沖擊強(qiáng)度隨 溫度的降低，急劇降低:楊氏模量約為3 140M Pa,為 碳鋼的1/66.但比聚乙烯等軟塑料要大幾十倍，因 此它具有一定的剛度可以單獨作為結(jié)構(gòu)材料?！?005 -04-08I1周紹彪(1966V.男.云南建水人.機(jī)械高級工程師.從事硫酸、轄細(xì)磷化工生產(chǎn)管理.© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights resented.tp:/k

9、i.nel2005 年第20卷第6期61磷肥與復(fù)肥硬聚氯乙烯具有良好的機(jī)械加工性能可以加 工成各種小零件加工性能介于木材和金屬之間C在 一定溫度下，它具有良好的塑性，通過加熱成型.可 以很方便地制成各種設(shè)備，加熱溫度范囲在80 165°C.溫度越髙,塑性越好.成型后的材料內(nèi)應(yīng)力也越 小形狀的穩(wěn)定性越好。但當(dāng)溫度接近板材的成型溫度 （165- 1750時.硬聚氯乙烯表面會出現(xiàn)起泡和分層 現(xiàn)象所以成型溫度應(yīng)控制在12M 13（TC。硬聚氯乙 烯的使用溫度為50°C以下.超過此溫度時.就會變軟。 在日光、高溫氯氣等自然環(huán)境中其使用性能會快速 降低。般情況下使用壽命為3年1.2耐化

10、學(xué)腐蝕性能硬聚氯乙烯在50*的環(huán)境中耐化學(xué)腐蝕性能 優(yōu)于酚醛塑料聚苯乙烯塑料 有機(jī)玻璃等許多常用 塑料。除強(qiáng)氧化劑（如濃度大于50%的硝酸.發(fā)煙硫 酸等）以外它能耐各種濃度的酸、堿、鹽類溶液的腐 蝕（見表1）。其介電性能良好擊穿電壓在35 kV/ mm以上可用于既腐蝕又絕緣的場合。在滿足溫 度、強(qiáng)度要求時硬聚氯乙烯可廣泛應(yīng)用在磷酸生產(chǎn) 中。介質(zhì)介質(zhì)質(zhì)量分率/%溫度/*耐悚性氛氣任意5()便用3年氛硅酸2060使用3年以上磯酸< 9060耐磷酸< 9060耐13應(yīng)用范SI由于PVC性能好在我公司得到廣泛應(yīng)用。在 硫酸裝置中.用來制作電除霧器、泡沫塔等設(shè)備在 外包玻璃鋼的情況下，已使用

11、了近10年O在過磷酸鈣裝置上主要用作氟氣吸收室、洗滌 煉氣液分離器、尾氣煙囪等現(xiàn)已使用近10年0在氟硅酸鈉裝置中主要用來制作中和槽等相 關(guān)的洗滌塔設(shè)備，使用壽命也在10年左右。由于 PVC比較脆在磷酸裝置上很少使用：只少量用來 制作氟氣風(fēng)機(jī)前面的氣液分離設(shè)備.由于安裝在室 外.在日曬、高溫和負(fù)壓狀態(tài)下使用壽命只有3年o 2聚丙?。≒P）是一種非極性高分子材料。根據(jù)分 子結(jié)構(gòu)的不同可分為等規(guī)聚丙飾間規(guī)聚丙烯和無 規(guī)聚丙烯3種。我們一般講的聚丙烯指的是等規(guī)聚 丙烯,平均分子量為10方50萬。由于它的原料來 源豐富價格較低，被應(yīng)用于各種領(lǐng)域C2.1物理性能聚丙烯塑料的密度為0.94 0.91 gAn

12、導(dǎo)熱 系數(shù)為0. 087- 0. 14W/（mK）,只是碳鋼的1/ 404 1A00.所以制作管道時保溫層厚度可以比鋼 管薄:線膨脹系數(shù)為11X1（T12X10-5 K=為碳鋼 的4 10倍用其制作的設(shè)備或管道,安裝時要考慮 膨脹因素:楊氏模量為1 471 MPa,是鋼的1/140,用 其制作的設(shè)備要考慮加強(qiáng)剛，性。聚丙烯的正常使用 溫度為120°C以下溫度達(dá)160°C時會出現(xiàn)軟化。在 塑料中是耐溫度較高的材料。聚丙烯的晶體焙點為 165匚分解溫度為4（X）°C02.2力學(xué)性能聚丙烯的拉伸強(qiáng)度20°C時為32M Pa.在100°C 時仍然保持在

13、10- 7M Pa.因此在較高溫度范圍內(nèi) 都可以使用可以用注射、擠壓、加熱模壓等成型方 法制成各種形狀的設(shè)備成型溫度為160- 170°Co 聚丙烯成型加工時操作速度要快速度太慢就會變 硬:焊接溫度為204 2709.因為PP在焙融狀態(tài)下 的粘度低，所以焊接時壓縮空氣的氣量不能太大否 則無法焊牢o其機(jī)械加工性能較好可以加工成法 蘭等管件。由于聚丙烯材質(zhì)較軟隨著溫度的升高. 膨脹量増大變形更嚴(yán)重不宜制作復(fù)雜零件。由干聚丙烯具有化學(xué)鈍化性和非極性特性，難 與其它材料粘接作設(shè)備和管道的襯里時，不能與鋼 材緊密粘貼所以聚丙烯一般不用作襯里材料。在 聚丙烯管的外表包裹一層玻璃鋼，顯著增加其機(jī)械

14、 強(qiáng)度,可以提高一個壓力等級便用。在聚丙烯材料內(nèi) 填充石墨粉可以提高導(dǎo)熱系數(shù)，降低膨脹系數(shù)提 高楊氏模量提高抗變形的能力但是.其機(jī)械強(qiáng)度 也隨著降低。2.3化學(xué)及耐腐蝕性能聚丙烯在室溫下.能耐多種酸、堿、鹽溶液的腐 蝕°但由于它的分子結(jié)構(gòu)中碳原子容易被氧化.故對 餡酸、發(fā)煙硫酸、濃硝酸等強(qiáng)氧化性酸不具有耐腐蝕 性能。在80°C時它能耐濃度為70%的硫酸、硝酸. 磷酸以及各種濃度的鹽酸腐蝕（見表2）。聚丙烯耐 溶劑的溶解性能優(yōu)于硬聚氯乙烯。所以在磷酸生產(chǎn) 中除了濃硫酸外聚丙烯可以用來輸送任何介質(zhì)。介質(zhì)質(zhì)量分率/%介質(zhì)溫度/ r質(zhì)量分率務(wù)昭%硫酸8080耐10085耐硫酸20帕

15、98附禎陡酸6030耐硫酸8096尚耐硝酸80< 25氫鎖8055尚耐乙諄96100耐2.4應(yīng)用由于pp具有較好的耐蝕性較高的使用溫度、 化學(xué)鈍化性能及優(yōu)良非極性的特點在我公司磷酸 裝置中得到廣泛應(yīng)用。特別是它的非極性對磷酸生 產(chǎn)有很大的好處C因為磷酸生產(chǎn)中當(dāng)溫度變化時. 磷酸中溶解的鹽類物會析出沉積在管子內(nèi)壁上造 成管道的嚴(yán)重堵塞甚至停牟 檢修時沉積物質(zhì)和 管壁粘貼得很緊很難清理。使用PP管后，由于它 的非極性性能對其它物質(zhì)具有排斥作用沉積物與 管壁粘貼不緊密只要輕輕敲打管子的外壁沉枳的 物質(zhì)（垢物）就與管壁脫落所以檢修清理時非常方 便。PP材料在磷酸中的應(yīng)用.解決了半水法制酸的 材料

16、問題.因為，很少有金屬和非金屬材料可以滿足 其104 150°C的反應(yīng)溫度的要求c PP材料的出現(xiàn) 結(jié)束了鋼襯橡膠管、鋼襯四氟管、玻璃鋼管在磷酸介 質(zhì)中使用的歷史使命。目前，在我公司所有過濾機(jī)的 濾液管、洗液管都用PP管c在我公司的3套磷酸裝 置上.PP材料得到廣泛使用：最高使用溫度超過 105°C;最低工作壓力為-0.065M Pa.最高工作壓力 為0.3 MPa；使用管子的直徑最小為020 m m ,最大 為0800 mmo用PP制作的硫酸稀釋器代替了原來 用904L制作的稀釋器使用壽命已達(dá)1.5年（當(dāng)時 用90化 材料制造.只用15天）。安裝在廠房內(nèi)的PP 管道.已經(jīng)

17、用了 4年.估計還可再用1年:安裝在露 天的PP管道.一般可使用3年:即使是頻繁拆裝. 并且經(jīng)常敲打的管道，最短也可以使用1年。3聚四氟乙烯（PTFE）是聚氟乙烯塑料的一種c 根據(jù)聚氟乙烯分子中包含氟原子的個數(shù).氟塑料品 種有 F2、F3、F4 F23-1久 F23" 14 F46 等幾種. 分子量為14萬5（）萬。由于其分子結(jié)構(gòu)中有較強(qiáng) 的氟碳鍵及屏蔽效應(yīng).所以氟塑料具有優(yōu)異的耐化 學(xué)腐蝕、耐高溫、耐低溫等性能.而且摩擦系數(shù)極 低.電性能優(yōu)越。聚氟乙烯種類雖然很多，但都是 在F3和F4的基礎(chǔ)上進(jìn)行改性的品種。由于F4性能 優(yōu)良.應(yīng)用較為廣泛，以它為聚氟乙烯塑料的代表 進(jìn)行介紹。3.

18、1物理性能聚四氟乙烯樹脂是生產(chǎn)歷史最久、最重要的一 種氟樹脂。由于F4的耐化學(xué)腐蝕性能超過一切現(xiàn) 有的塑料，故有“塑料王”之稱可長期在-195- 250°C之間使用。其密度為2. 12.26 g/crn3,是塑 料中較重的材料與玻璃鋼相近;線膨脹系數(shù)為II X 1（T25 X 10-5 K二是鋼的4 10倍:導(dǎo)熱系數(shù)為 0. 244- 0. 278 W /（mK）,導(dǎo)熱性能較差，加工時 容易產(chǎn)生受熱不均勻現(xiàn)象;楊氏模量392M Pa.材質(zhì) 較軟。聚四氟乙烯晶體的熔點為3279.分解溫度 415C,在塑料中為耐溫較高的材料。3.2化學(xué)及耐腐蝕性能F4的耐化學(xué)腐蝕性能較強(qiáng)，在2401高溫

19、以 下幾乎任何濃度的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑對它都不 起作用只有焙融狀態(tài)的堿金屬或它的氨溶液、三氟 化氯、元素氟能對它產(chǎn)生腐蝕作用并且只有在高溫 下才明顯地表現(xiàn)出來c從腐蝕角度.聚四氟乙烯完全 滿足磷酸生產(chǎn)的要求，可用于生產(chǎn)中的任何部位。 3.3力學(xué)性能F4樹脂的分子量和結(jié)晶度直接影響F4塑料的 力學(xué)性能°分子量相同時加熱和冷卻的加工方法不 同所獲得F4塑料的性能也不同。生產(chǎn)中為了滿足 不同的需要可以通過固定分子量改變加工方法. 而得到所需的F4性能;也可以通過固定加工方法. 但選用不同分子量的F4樹脂經(jīng)加工后獲得所需 的F4性能°F4在焙融溫度以上不能從'倚彈性狀態(tài)”

20、轉(zhuǎn)變 到“粘流狀態(tài)”即使加工溫度達(dá)到分解點也不能讓 它產(chǎn)生流動。所以F4不能用一般的熱塑性塑料的 加工方法來加工成型.只能采用類似于粉末冶金的 方法把F4加工成粉料壓成所需形狀.然后再燒 結(jié)成型。F4難于焊接，具有不粘任何物質(zhì)的性能c在-4" 100°C的溫度范圍內(nèi)，F(xiàn)4的拉伸強(qiáng)度 隨著溫度升高從49.（M Pa降低到I8.6M Pa：伸長 率卻顯菩増加，由100%増到480%。使用溫度高干 120匸時F4處于高彈性狀態(tài).質(zhì)地柔軟.不易斷裂。 3.4應(yīng)用內(nèi)襯F4的鋼管.曾用來輸送磷酸和氟硅酸耐 腐蝕性能完全能滿足工藝要求.但是.由于F4的不 粘特性它不能緊密地粘貼在鋼管內(nèi)壁

21、.只能采用 '松襯法”襯在鋼管內(nèi)。因磷酸內(nèi)的溶解物容易在管 道內(nèi)沉積（結(jié)垢），必須定期清理,雖然結(jié)垢物與F4 也不能緊密的粘貼,但清理管道時很容易造成F4 內(nèi)襯損壞，所以容易結(jié)垢的介質(zhì),不適于使用襯F4 的管子輸送。在磷酸生產(chǎn)過程中，襯F4的管子除輸 送硫酸外，不適宜用作輸送濃磷酸、稀磷酸、氟硅酸、 洗滌液和含氟氣體管道，也不宜用作各種生產(chǎn)設(shè)備 的內(nèi)襯。在我公司.F4只是作為保護(hù)襯套使用在萃 取槽的表面冷卻裝置上:作為滑動軸承用的材料用 在立式硫酸泵的渦殼部位。以F4為襯里的泵.用來 輸送濃硫酸到萃取槽：以F4作為內(nèi)襯的鋼管主要1994-2010 China Academic Jour

22、nal Electronic Publishing HouAll rights resented, 2005 年第20卷第6期周紹彪濕法磷酸生產(chǎn)中常用的非金屬材料：I-熱塑性塑料62用于輸送濃硫酸和稀硫酸但是盡量用作泵的出口 管不要用于泵的進(jìn)口管.因為起動泵時.由于操作 不當(dāng)，容易造成內(nèi)襯吸癟而損壞O4聚烯密（PO）是以乙烯、丙烯、丁烯等婭類為主 的均聚物和共聚物也包含部分改性、共混、増強(qiáng)、復(fù) 合物。其集中多種材料的優(yōu)點.性能得到了改善.有 效地提高了材料的使用溫度、韌性、耐腐蝕、耐磨、耐 老化等綜合性能C 4.1物理性能和力學(xué)性能聚烯婭的密度在0.920. 96 gAn?之間.與 PP相近。

23、它的使用溫度為l（）0°C耐溫性能較 高.已完全可以滿足磷酸生產(chǎn)的需要（半水工藝的反 應(yīng)溫度103£左右）。PO有效地解決了與金屬牢固 粘結(jié)的問題粘接強(qiáng)度達(dá)3M Pa： PO能牢固地與鋼 表面粘結(jié)整體強(qiáng)度較好，即使承受-0. 098 M Pa的 負(fù)壓也不會脫落，非常適合做鋼體的襯里即使垢物 沉積在管內(nèi)敲打鋼管的外壁PO內(nèi)襯與鋼管也不 會脫離。PO的拉伸強(qiáng)度大于24 MPa,抗壓強(qiáng)度大 于31 M Pa.溫度升高則抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度下降。 其線膨脹率很大為1.8% （1001）。4.2耐化學(xué)腐蝕性能PO具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性c對于無機(jī)化合 物.除強(qiáng)氧化性介質(zhì)外，無論酸、堿、鹽

24、溶液.幾乎 io（rc時.對po都沒有破壞作用。常溫下po能夠 耐多種酸、堿、鹽的腐蝕可廣泛地用在磷酸、稀硫酸 等介質(zhì)中（見表3）。介質(zhì)溫度/介質(zhì)質(zhì)量 分率/%介質(zhì)漫度/£介質(zhì)質(zhì)量 分杯耐悚性100< 75耐10085耐65< 93附10035m6520耐氫氧酸653 A 50耐6530耐65104.3應(yīng)用在磷酸生產(chǎn)中，PO襯里管除不宜用做濃硫酸 輸送管外可以用于輸送任何液體和氣也我們主要 用于不經(jīng)常拆裝的、管線較長的、有一定壓力的介質(zhì) 輸送管線如:輸送磷酸到磷錢廠的管線：閃蒸冷卻 塔的循環(huán)水管線:磷石膏渣漿到渣場的輸渣管線：氟 硅酸管線:過濾機(jī)到真空泵的負(fù)壓管線等，輸渣

25、管線 已經(jīng)使用了 4年.現(xiàn)在還在正常使用。PO可以用作 洗滌塔的內(nèi)襯、磷酸儲槽的內(nèi)襯等。雖然PO表面光滑不容易粘接其它物體.但內(nèi)© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Puhlis襯PO的鋼管在生產(chǎn)中若沉積雜質(zhì)后.由于鋼管沒 有彈性特別難清理。從內(nèi)部撬容易損壞PO內(nèi)襯: 用錘從外面敲打鋼管的外壁容易把管子敲變形，管 子變形后，管內(nèi)部阻力增大更容易沉積雜質(zhì)。如果 一星期檢修一次，就敲打一次.3個月后.鋼襯P0 管于就報廢了。但是在塑料家族中PO是最優(yōu)秀的 襯里材料，在磷酸生產(chǎn)過程中可以廣泛地使用。5聚乙烯（PE）是乙烯的高分子聚合物根

26、據(jù)聚合工 藝的不同可以分為高壓、中壓、低壓3種產(chǎn)品。高壓聚 乙烯的聚合壓力達(dá)9& 1343 M Pa,溫度為164 300產(chǎn)品的分子量、密度和結(jié)晶度都較小所以稱為 低密度聚乙烯o低密度聚乙烯質(zhì)地柔軟具有優(yōu)良的介 電性能和耐化學(xué)腐蝕性能主要用做薄瞧 電線的包 皮、涂層集低壓聚乙烯是在常壓或略微加壓的條件下 聚合，反應(yīng)溫度為34 70°C,產(chǎn)品結(jié)晶度高（80% 90%）,密度大所以稱為高密度聚乙烯o高密度聚乙烯 有較高的機(jī)械強(qiáng)度、硬度和使用溫度主要用作包裝 桶瓶、管材等。中壓聚乙烯稱為中密度聚乙烯.其性 能介于低密度和高密度聚乙烯之間。51物理性能和力學(xué)性能聚乙烯的拉伸強(qiáng)度比硬聚

27、氯乙烯低得多即使 是強(qiáng)度較高的高密度聚乙烯其拉伸強(qiáng)度也只及硬 聚氯乙烯的2/3。聚乙烯的強(qiáng)度受溫度和時間影響 也比較大，溫度越高，強(qiáng)度越低c聚乙烯不但強(qiáng)度低. 而且彈性模量也很低高密度聚乙烯的彈性模量只 有硬聚氯乙烯的1/5左右，因此，聚乙烯不能單獨作 結(jié)構(gòu)材料，而只能用于作涂層和襯里。聚乙烯是一種 非極性高分子材料難與其它材料粘合.但它本身有 很強(qiáng)的自粘性。5.2化學(xué)及耐腐蝕性能聚乙烯的耐腐蝕性能與硬聚氯乙烯相當(dāng).在氫 氟酸和甲酸介質(zhì)中它優(yōu)于硬聚氯乙烯:在氯、硝酸、 乙醛介質(zhì)中.則不如硬聚氯乙烯。在20°C以下時，聚 乙嫌幾乎不溶于任何有機(jī)溶劑（見表4） 可以廣泛 地應(yīng)用于精細(xì)化工

28、°聚乙烯無毒可用于食品、自來 水、煤氣的輸送。聚乙烯還具有優(yōu)良的耐磨特性。介質(zhì)X)質(zhì)量分率/%介質(zhì)溫度/ r< 60< 25耐氫載酸6020耐< 60< 80耐6032耐2095附乙諄60任何濃度< 60< 50耐< 20< 80耐g Hohsx All rights resented, 2005 年第20卷第6期-63磷肥與復(fù)肥5.3應(yīng)用聚乙烯因為較軟和強(qiáng)度低一直沒在工業(yè)管道 上得到應(yīng)用。人們一直尋找一種方法希望提高它的 強(qiáng)度使其耐腐蝕性和非極性性能（不粘其它物質(zhì)） 得到充分利用。目前這一難題得到解決。用鋼絲纏 繞后，點焊成骨架作為増

29、強(qiáng)材料四周通過真空擠壓 聚乙烯包裹形成鋼塑結(jié)合的復(fù)合管,徹底解決了聚 乙烯的強(qiáng)度問題。這種管子因聚乙烯的非極性性能（不粘其它物 質(zhì)）對磷酸中析出的沉積物產(chǎn)生排斥作用沉積物 對管子的吸附力非常小管子內(nèi)壁又非常光滑不易 粘結(jié)其它物質(zhì)所以清理管子很方便。這種管材彈性 較好,清理沉積物時可以用8磅重的大錘敲擊外管 壁而不易變形。筆者曾作過記錄一根0100mm 管子.內(nèi)結(jié)有1圈20mm厚的磷酸垢物，經(jīng)過100 次敲打后管子只是局部有點變形,并且不產(chǎn)生裂 紋。經(jīng)過2年多的使用表明，內(nèi)含鋼骨架的聚乙烯復(fù) 合管能滿足磷酸工藝的要求，是目前最理想的材 料用來輸送磷酸壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過316L。聚乙烯復(fù)合管我公司主要用

30、在半水-二水法裝 置的氟硅酸管線、半水料漿管線、料漿返回管線、回 磷酸管線、成品酸管線、氟洗滌塔洗水管線等:在二 水法裝置中主要用作稀磷酸管線、回磷酸管線、氟 洗滌塔洗水管線、濃縮加稀酸管線、濃縮成品濃磷酸 管線等c管子使用了 2年.目前未發(fā)現(xiàn)任何問題.管 子累計使用量已達(dá)1 000m以上。生產(chǎn)過程中高密度聚乙烯板材主要用作帶式 過濾機(jī)真空箱中耐磨滑槽，確保真空密封帶在槽內(nèi) 與過濾膠帶同步行走:用作翻盤過濾機(jī)和轉(zhuǎn)臺過濾 機(jī)的上錯氣盤密封磨擦環(huán)等。6熱塑性塑料在磷酸中廣泛應(yīng)用，對磷酸生產(chǎn)技 術(shù)的發(fā)展起了重要作用解決了許多用金屬材料不 能解決的問題。但任何材料的性能都有它的局限性, 在選材時應(yīng)充分

31、考慮工況才能充分發(fā)揮材料的性 能C根據(jù)我們的使用情況對熱塑性塑料在濕法磷酸 中的應(yīng)用筆者提出以下選材建議：（1）正壓易結(jié)垢 的管道盡量采用復(fù)合聚乙稀管或PP管；（2）正壓 不易結(jié)垢的管道采用聚乙烯復(fù)合管、PO管、玻璃 鋼管.PP管也可用.但壽命較短：（3）負(fù)壓在-0.05 M Pa、溫度在60°C.管徑小于500 mm時,可以選用 聚乙烯復(fù)合管：（4）與濃硫酸接觸的設(shè)備，使用熱塑 性塑料管道時只能用襯F4的管道，其它塑料不耐 濃硫酸的腐蝕。I H 化學(xué)工業(yè)部化機(jī)研究院耐悴非金屬材料及防腐施工N I化 學(xué)工業(yè)出版社.1991.121江善襄截酸、磷肥和復(fù)混肥M 化學(xué)工業(yè)出版社.1999.

32、|3|化學(xué)工業(yè)部化工機(jī)械研究院腐悴與防護(hù)手冊腐蝕理論試 臉及監(jiān)護(hù)1化學(xué)工業(yè)出版社.199 AI4J化學(xué)工業(yè)部建設(shè)協(xié)調(diào)司化工部硫酸和礴肥設(shè)計中心磷酸.族 驚重鈣技術(shù)與設(shè)計手冊M I化學(xué)工業(yè)出版社.19971994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights resented.2005 年第20卷第6期-#磷肥與復(fù)肥1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights resented.2005 年第20卷第6期-#磷肥與復(fù)肥PF- 421994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights resented.200