高鹽廢水處理設(shè)備防腐解決方案

高鹽廢水處理設(shè)備防腐解決方案

本文所述方案主要降低MVR系統(tǒng)成本以及提高運(yùn)行穩(wěn)定性——高鹽廢水處理中，高氯、高氟工況的介質(zhì)防腐、防結(jié)垢一直是行業(yè)重要問題。現(xiàn)狀是蒸發(fā)結(jié)晶處理系統(tǒng)（MVR）防腐采用貴金屬（鈦材或其它合金材料），導(dǎo)致系統(tǒng)成本較高，且運(yùn)行穩(wěn)定性差（結(jié)垢堵塞等）。

圖1 Halar?的分子結(jié)構(gòu) Halar?的分子式

優(yōu)益能公司針對(duì)高鹽廢水處理系統(tǒng)中的重防腐、防結(jié)垢等需求，提出主要解決方案，應(yīng)用Halar防腐涂層及基于專利配方的高導(dǎo)熱防腐換熱器，來降低MVR系統(tǒng)成本以及提高運(yùn)行穩(wěn)定性。

主要應(yīng)用MVR系統(tǒng)中的有換熱器、結(jié)晶器、吸收塔、泵閥、管道等，尤其是高氯高氟的工況，可替代鈦金屬，除降低成本，還具有不易結(jié)垢的優(yōu)點(diǎn)。

Halar材料

H a l a r?E C T F E ( p o l y( chlorotrifluoethylene-ethylene))是乙烯、三氟氯乙烯（CTFE）的交替共聚物，俗稱F30。Halar?ECTFE是半結(jié)晶和可熔融加工的含氟聚合物。由于Halar具有這樣的分子結(jié)構(gòu)，它表現(xiàn)出獨(dú)特的綜合性能。Halar?在低溫到150℃寬廣的使用溫度范圍之內(nèi)，具有優(yōu)異的耐化學(xué)性能和電絕緣性能，并且是一種具有出色沖擊強(qiáng)度的韌性材料。此外Halar緊密的內(nèi)部結(jié)構(gòu)使其成為耐磨性和防滲透性能最好的含氟聚合物之一。

Halar參數(shù)及特性

Halar具備可噴涂形狀復(fù)雜工件、優(yōu)異的耐化學(xué)性、出色的表面力學(xué)性能、低熱膨脹系數(shù)、抗?jié)B透性強(qiáng)、附著力高、表面光滑、潔凈等特性。另外，Halar具備優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性（PH 1-14），即從強(qiáng)酸到強(qiáng)堿，目前尚未找到一種溶劑可以將其完全溶解。

Halar性能

表面力學(xué)性能：Halar?ECTFE涂層具有更低的摩擦磨損性能，從而具有較長(zhǎng)使用壽命，國(guó)外有+10年以上的應(yīng)用案例。Halar?ECTFE更好的耐磨性能(如在使用中不斷受固體顆粒或鹽的沉積和摩擦)，更好的耐劃傷性(如在安裝過程中避免損壞)，這使ECTFE的安全系數(shù)更高。在安裝和運(yùn)輸過程中，減小意外破壞的可能性，降低保養(yǎng)成本。Halar涂層優(yōu)異的表面光滑度和耐化學(xué)性能阻止了微生物的生長(zhǎng)。正是由于這一點(diǎn)，Halar粉末涂層不僅用在十分活躍的化學(xué)環(huán)境中，還在醫(yī)藥和半導(dǎo)體工業(yè)中用于超純水處理中。 Halar粉末涂層具有很高的光滑度，與電拋光的不銹鋼表面相比，微生物膜更不易在Halar涂層表面生長(zhǎng)。Halar?ECTFE表面都特別光滑，這點(diǎn)可由掃描電鏡或原子力電鏡證明，其具有減少涂層中出現(xiàn)針孔的可能性、抑制固體顆粒和金屬鹽的堆積和防止堵塞、減少生物膜和細(xì)菌形成等特點(diǎn)。

表 Halar?ECTFE 常見介質(zhì)耐受表

圖2 Halar ECTFE表面

圖3 高導(dǎo)熱非金屬防腐換熱器材料

抗?jié)B透性：即使涂層材料本身不受化學(xué)品的侵蝕，但經(jīng)過一段時(shí)間之后，化學(xué)品滲透進(jìn)涂層與金屬基底接觸，就能夠腐蝕金屬，使涂料的保護(hù)作用失敗。Cl-腐蝕機(jī)理是由于氯離子容易吸附在鈍化膜上,把氧原子擠掉,然后和鈍化膜中的陽(yáng)離子結(jié)合形成可溶性氯化物,結(jié)果在露出來的機(jī)體金屬上腐蝕了一個(gè)小坑，這些小坑被稱為點(diǎn)蝕核，這些氯化物容易水解，使小坑溶液pH值下降，溶液成酸性，溶解了一部分氧化膜，造成多余的金屬離子，為了平衡腐蝕坑內(nèi)的電中性，外部的Cl-離子不斷向空內(nèi)遷移，使坑內(nèi)金屬又進(jìn)一步水解，如此循環(huán)，奧氏體不銹鋼不斷的腐蝕,越來越快,并且向坑的深度方向發(fā)展,直至形成穿孔。Halar?ECTFE對(duì)O2、水蒸氣、CO2、氯氣、鹽酸和各種其它氣體都具有出色的防滲透性。

高導(dǎo)熱非金屬防腐換熱器

MVR系統(tǒng)中，腐蝕介質(zhì)一般管內(nèi)且涂層工藝受限，推出基于高導(dǎo)熱聚合物的防腐型換熱器，具備以下優(yōu)點(diǎn)：1.機(jī)械性能保障且易加工，采用進(jìn)口原料，約1 mm厚的擠出管材，可耐受10 kg以上的壓力；2.防腐性能，可耐受120℃+ 30%的HCL腐蝕；3.導(dǎo)熱良好，導(dǎo)熱系數(shù)為4 W/m·K -20 W/m·K，考慮到其易潔性，相對(duì)于鈦材，整體換熱器面積增加在20%以內(nèi)；4.成本適中，相對(duì)于鈦材，基于高性能聚合物改性的高導(dǎo)熱非金屬換熱器，其成本會(huì)低30%以上；設(shè)計(jì)壽命可達(dá)到8年以上壽命。

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