关于磷酸制造装置橡胶衬里材质的介绍1
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关于磷酸制造装置橡胶衬里材质的介绍(一)
橡胶衬里材质被广泛用于磷酸制造装置,其最大理由是粗磷酸中有杂质氟的存在,它能使像不锈钢那样具有耐腐蚀性的金属受到损害,因此使得这些经济的耐腐蚀材料不能选用。
橡胶衬里材质虽然价格较高,但对杂质氟有着很好的耐腐蚀性,同时对其他的酸、碱以及料浆等多种物质具有较强的耐腐蚀性,所以这种具有综合性耐腐蚀性能的橡胶衬里材料被广泛地采用。
一、用于磷酸制造装置橡胶衬里材质的性能
(一)、衬里材质的特性
橡胶与其它防腐材质相比,与盐酸、硫酸的反应没有那么强烈,对于橡胶几乎不发生直接反应;除了聚亚氨基酸酯橡胶、硅酮橡胶等特殊橡胶以外,基本上所有的橡胶对磷酸都有很好的耐腐蚀性。
然而,实际使用纯磷酸液的情况很少,根据其所含有的杂质、运输条件、使用温度、用途等不同的影响,对衬里材料的要求和条件也不同,因此,选择衬里材质时对这些必须要加以考虑。
(二)、橡胶的耐氟酸性
氟是磷矿中的主要杂质,对磷酸制造装置使用的耐腐蚀材料有着很大的影响。
氟酸具有较强的反应性,和天然橡胶、丁苯橡胶(SBR)、顺丁橡胶(BR)等直接反应生成氟酸橡胶。
通常橡胶表面形成氟酸橡胶,反应只是局限于橡胶表面。
氯丁橡胶(CR)和丁基橡胶(IIR)基本不和氟酸发生反应。
受氟酸影响最大的与其说是橡胶本身,不如说是橡胶中的无机填充物和无机强化材料。
即使是一般的衬里用橡胶,使用了滑石粉、粘土、硫酸钡等防水性的填充材料,有氟酸存在的情况下,也会和氟酸发生反应,形成水溶性的盐。
如果橡胶中有水溶性的杂质存在,那么具有半透膜性质的橡胶,也不能溶析出这些盐,那么橡胶就会吸收水分膨胀,膨胀后的橡胶,加重了主锁链的负担,在装置使用的温度下会发生急速的分解、硬化。
橡胶中即使有水溶性的盐生成,在磷酸液浓度较高的情况下,也基本没有渗透压,膨胀也不会很厉害;相反,象蒸气洗净塔、硅氟酸洗净塔,液体浓度低,温度高的情况下,膨胀现象较为厉害。
(三)、耐NOⅹ性
磷酸制造装置中,使用的稀硫酸、硝酸制造装置,如果产生附属产物,作为杂质,即使只含有微量的NOⅹ,那么它的酸化力也会给橡胶带来很大的影响。
丁基橡胶(IIR)具有较强的耐Nox的腐蚀性。
(四)、耐消泡材性
为了提高磷酸制造装置生产能力,经常在工序进程中添加消泡材料。
消泡材料里含有芳香系物质和酯化系物质,酯化系物质价格高,但对橡胶影响较小。
使用芳香系消泡材料时,作为衬里橡胶,选择具有耐油性的天然硬质橡胶或氯丁二烯橡胶较好。
(五)、橡胶衬里材质的耐热性
橡胶衬里材质的耐热性,要综合考虑橡胶自身的耐热性,以及作为橡胶衬里材质的耐热性。
作为橡胶自身的耐热性、一般使用期在五年以上。
天然软质橡胶60℃以下
氯丁二烯橡胶70℃以下
天然硬质橡胶90℃以下
丁基橡胶100℃以下
E P D M 110℃以下(一般情况下)
作为橡胶衬里材质的耐热性,特别是EPDM的透气度大,一般只能在60℃以下使用。
EPDM作密封环使用,在高浓度液体没有渗透的使用情况下,作为衬里材料,可以在110℃~120℃使用。
一般情况下,内部溶液的浓度越低,侵透压越大,使用的温度界就越低。
(六)、橡胶衬里材质的耐磨损性
橡胶是具有较强弹性的高分子材料,其料浆、粉状体具有吸收冲击粒子运动能量的特性,因而橡胶是特别耐磨损的材料。
橡胶耐磨损性的特点:1、橡胶的弹性越好耐磨损性越好;2、橡胶的高分子性越强耐磨损性越好。
硬质橡胶的耐磨损性能没有软质橡胶的耐磨损性能好,软质橡胶中弹性很强的丁二烯橡胶、天然橡胶具有很好的耐磨损性。
顺丁橡胶(BR)在橡胶胶体本身基本没有强度,实际使用需要碳黑或者白碳黑等加强材料。
这种橡胶被广泛用于矿山上使用的球磨机的衬里材料,仓斗、滑槽的耐磨胶板。
天然橡胶胶体本身强度很高,纯橡胶也具有相当的强度,特别是低硬度的纯橡胶,被用于料浆输送管道的衬里材料,料浆导管的衬里材料。
尤其是低温硫化的天然橡胶在硫化过程中,在温度适宜的情况下,基本没有主锁链断裂现象,有着很好的耐磨损性能。