聚丙烯催化剂装置搪玻璃釜搅拌的腐蚀与防护

时间：2020-03-31 05:16:48 来源：千叶帆本文已影响人

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【摘要】结合聚丙烯催化剂装置搪玻璃设备运行现状，介绍了搪玻璃釜搅拌损坏原因及隐患。利用聚四氟乙烯带缠绕在搪玻璃搅拌外层进行烧结成型，这种新的处理方式增强了搪玻璃搅拌的耐热冲击和敲击冲击的性能，从而极大的延长了搪玻璃搅拌在聚丙烯催化剂装置后处理单元的使用寿命。

【关键词】催化剂；聚丙烯；搪玻璃搅拌

搪玻璃设备是将二氧化硅、二氧化锰、氧化钴等无机物经高温灼烧而牢固地密着于金属表面上成为复合材料制品。其同时具有玻璃的稳定性和金属强度的双重优点，是一种优良的耐腐蚀设备，广泛地应用于化工、石油、医药等工业。由于搪玻璃与玻璃、陶玻璃类似，因此在继承其优异耐腐性能的同时也具备了不抗磕碰、敲打和耐冲击性能差等弱点。特别是搪玻璃设备的附件如搅拌，温度计等更是归结为易耗品范围内。

1、聚丙烯装置中搪玻璃搅拌的工作环境

聚丙烯催化剂生产装置搪玻璃釜主要负责水解高沸物及中和酸性物料的工作。工作温度最高时超过130摄氏度，釜内液体的PH值1～14之间变化。由于高沸物在水解过程中产生大量热且含有大量固渣，加之酸碱中和过程中释放出的反应热加剧了釜内液体温度上升的速度，从而对搪玻璃产生较大的热冲击，极易出现搅拌损坏现象，损坏位置集中在搅拌叶中部或搅拌叶与轴连接处，在聚丙烯催化剂生产装置后处理单元搪玻璃搅拌平均使用寿命仅为3～4个月，属于装置易耗品。如（图1）所示，搅拌叶局部表面防腐釉面爆瓷，物料直接接触腐蚀搅拌的碳钢本体，严重时在巨大扭矩作用下桨叶甚至断裂跌入釜底，进而损坏釜底搪玻璃层，造成釜体腐蚀穿孔，造成更大的损失。由于搪玻璃釜的结构，更换搅拌费时费力，经常性的搅拌损坏对聚丙烯催化剂生产装置的生产造成一定的影响。

2、搪玻璃搅拌腐蚀原因分析

（1）搅拌基材制作过程中采用的卷筒、焊接等工艺均产生大量的内应力，部分厂家根本就未进行消除应力工作或进行的不彻底，搅拌R角、焊缝部位极易产生爆瓷损坏。

（2）制造搪玻璃附件时忽略材料问题。搅拌用碳钢管材易出现含碳、硫、锰、硅的含量超标的情况，在制造的过程中很容易在搪玻璃设备表面釉层中产生有许多的气泡，使得其耐冷热冲击能力急剧下降，极易发生局部性的爆瓷。

（3）聚丙烯催化剂搪玻璃釜应用在后处理，在水解过程中由于物料的积累放慢作用导致反应速度的降低，进而使得物料未完全水解完就下降至釜底。随着设备的搅拌转动对于液体的湍流作用会引起搅拌桨局部压力下降形成气泡，高温的反应大量的空泡在破灭的同时又形成新的空泡，并迅速破灭，这个过程在搅拌反复进行，从而破坏搅拌桨玻璃面造成爆玻璃损坏。

3、搪玻璃搅拌腐蚀的防护

根据损坏部位和原因的分析，利用缠绕法成型技术将聚四氟乙烯（以下简称F4）复合于成品的搪玻璃搅拌外侧，形成耐腐蚀的F4搪玻璃复合搅拌器（图2）。利用外裹的F4层优异的耐腐蚀性能的同时作为搪玻璃的外保护层，弥补了搪玻璃的弱点的同时，复合防腐的能力进一步增强。

4、搪玻璃搅拌外衬F4防腐缠绕工艺简介

（1）将搪玻璃搅拌器进行表面处理。

（2）利用F4薄带缠绕搪玻璃搅拌表面6层，且注意应以每圈搭边50%并沿一个方向绕扎。

（3）将坯料放入电炉内350摄氏度左右恒温24～40小时。

（4）烧结完毕外观表面应平整、光滑、洁白，用2万伏电火花检测不导电。

5、结论

通过对搪玻璃搅拌进行外缠绕F4烧结成型处理后的搅拌寿命较原搪玻璃搅拌延长近10倍，解决了长期困挠聚丙烯催化剂生产装置后处理单元的一个难题，实现了装置的长周期稳定运行。F4搪玻璃复合搅拌器已在聚烯烃催化剂行业得到了普遍的推广和应用，给企业带来了明显的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]黄建中，左禹.材料的耐腐蚀性和腐蚀数据.化学工业出版社，2002.10

[2]金国淼.搪玻璃容器.化学工业出版社，2009.10