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氟塑料産品在危險廢物處理工藝中的應用
- 分類：行業動态
- 作者：PFA管小姐姐
- 來源：丹凱
- 發(fā)布時間：2022-12-16 14:05
- 訪問量：
氟塑料産品在危險廢物處理工藝中的應用
- 分類：行業動态
- 作者：PFA管小姐姐
- 來源：丹凱
- 發(fā)布時間：2022-12-16 14:05
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一、前言
危險廢物又稱爲“有害廢物”、“有毒廢渣”等，其英文名稱爲“危險的廢物”。危險廢物的危害特性，包括腐蝕性、急性毒
性、浸出毒性、反應性、污染性、放射性等。
美國(guó)的《資源保護與回收法案》(RCRA) 法規對(duì)腐蝕性廢棄物的定義爲：具有以下任何一種(zhǒng)性質的廢棄物即具有腐蝕性特性：
①含水廢棄物，根據标準方法測得其PH< 2或PH> 12.5。
②液體廢棄物，根據标準化的試驗方法，在55℃ 試驗溫度下測定，對(duì)(SAE1020)的腐蝕率> 6.35ram (0.250英寸)／年。
危險廢物處理處置與污染預防體系包括危險廢物的産生、收集、運輸、分類、檢測、包裝、綜合利用、貯存、處理和處置全過(guò)
程。
在石油、化工、化肥、冶金、電力、制藥、農藥、食品、氯堿、環保等行業的生産過(guò)程中，各種(zhǒng)化學(xué)介質對(duì)設備、管線及配件
的腐蝕所造成(chéng)的經(jīng)濟損失非常巨大。據相關資料介紹，每年因腐蝕所造成(chéng)的損失約占國(guó)民經(jīng)濟總産值的3％～ 4％，遠遠超過(guò)各
類自然災害所帶來的損失；每年因腐蝕産生的廢棄物、引發(fā)的化學(xué)物質洩漏和所造成(chéng)的事(shì)故，不僅影響了工作人員的身體健
康，更嚴重威脅着工作人員的生命安全。并且，對(duì)自然環境、生态平衡所造成(chéng)的破壞更是觸目驚心。選擇和應用好(hǎo)防腐蝕材料
以延長(cháng)工藝管道(dào)及設備的使用壽命，在危險廢物處理工藝中顯得尤爲重要。
圖一：PFA氟塑料彩色管 來源：丹凱
二、危險廢物的處理工藝與設備
危險廢物的處理處置工藝一般包括危險廢物的收集運輸、分類暫存與交換、綜合利用、物理化學(xué)處理、穩定化固化、焚燒和安
全填埋等過(guò)程。
1、危險廢物的綜合利用
根據申報登記數據的統計結果，我國(guó)危險廢物的綜合利用率達到了45.4％ ，在過(guò)去的近十年中，我國(guó)對(duì)危險廢物進(jìn)行綜合利用
的實踐中取得了突破性的進(jìn)展。通過(guò)化學(xué)反應、沉降分離、過(guò)濾、電解、蒸發(fā)等工藝過(guò)程對(duì)廢物液中含有的少量金、銀、銅、
鎳、鉛等的貴重金屬進(jìn)行提煉或制成(chéng)相應的鹽産品。
如利用危險廢物中的含銅廢液(HW22)，含鉛廢物(HW31)，廢酸(HW34)和含鎳廢物(HW46)等經(jīng)過(guò)各種(zhǒng)工藝過(guò)程可回收制成(chéng)海
綿銅、硫酸銅、多元氯化鋁、氯化铵、硫酸鉛及酸堿性蝕刻廢液，重新作爲工業原材料使用。
2、危險廢物的物理化學(xué)處理
物理化學(xué)處理的目的是把液态或固态危險廢物中的重金屬離子沉澱分離出來，并將(jiāng)其穩定化／固化；
把有毒的廢物和有機廢物進(jìn)行分解，使之能(néng)安全地進(jìn)入下一道(dào)工序。物理化學(xué)處理目前大多采用中和處理技術、氧化還(hái)原技
術、油水分離技術和穩定化／固化技術。
廢物的綜合利用及物化處理設備有：廢物的運輸槽車、廢物的貯存罐、廢物輸送泵、反應罐、電解槽、破乳及氣浮裝置、固液
分離器(沉降槽、壓濾機等)、蒸發(fā)濃縮設備等等。
危險廢物的腐蝕特性決定了危險廢物的處理裝置無法使用單一的鋼制設備及鋼管道(dào)，必需利用非鋼結構材料或利用鋼結構的強
度再輔以非金屬結構的耐腐蝕特性的内襯材料進(jìn)行組合方能(néng)克服工藝中相應的耐溫、耐壓、防腐蝕的工藝要求。
爲了解決鋼制設備，管道(dào)，管件等的腐蝕問題，處理裝置中的設備，管道(dào)等在不同的工藝中以環氧玻璃鋼(FRP)，聚乙烯(PE)，
高密度聚乙烯(HDPE)， ABS，聚丙烯(PP)，增強聚丙烯(RPP)，聚丁烯(PB)，未增塑聚氯乙(PVC—U)，過(guò)氯化聚氯乙烯(PVC-
C)，石墨設備及管道(dào)，钛材設備及管道(dào)等防腐材質來進(jìn)行防護，但因環氧玻璃鋼的制作工藝及僅能(néng)在80℃以下使用等不足，在
小流量的工藝管道(dào)，管件及泵類使用不合适，其它材料的工藝管道(dào)受到使用溫度的限制(一般隻能(néng)在60℃ 以下使用)，不能(néng)很好(hǎo)
地解決操作溫度高于60℃的設備及管道(dào)系統中的腐蝕防護問題。
自從氟塑料襯裡(lǐ)管線、設備、閥門、離心泵等産品的研制成(chéng)功系列化生産以來，在中國(guó)經(jīng)過(guò)衆多防腐業人,十多年的不斷改進(jìn)、
創新與發(fā)展，爲中國(guó)的防腐蝕業作出了巨大的貢獻。現已在中國(guó)、東南亞及歐美等國(guó)家的石化、煉化、油田、染化、冶煉、制
藥、軍工、環保等各行業得到廣泛應用。使用效果得到了廣泛的認可。
圖二：氟塑料管 來源：丹凱
三、氟塑料在危險廢物處理工業中的應用
常用氟塑料的主要品種(zhǒng)有：
1、非塑性加工類：聚四氟乙烯(PTFE )
2、熱塑性加工類
聚全氟乙丙烯(FEP)
四氟乙烯一全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA )
聚偏二氟乙烯(PVDF)
聚氟乙烯(PVF)
四氟乙烯一乙烯共聚物(ETFE )
乙烯一三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)
聚三氟氯乙烯(PCTFE )
氟塑料由于分子結構中引入具有負電性的氟原子。因而有高度的化學(xué)穩定性和耐高低溫性能(néng)，除了熔融堿金屬(或它的氨溶液)、
三氟化氯及元素氟外，它能(néng)抵抗任何種(zhǒng)類，任何濃度的酸、堿、鹽、氧化劑、有機溶劑和其它所有強腐蝕性介質的腐蝕。耐溫
範圍爲一195— — 250℃。并且它還(hái)有良好(hǎo)的潤滑性、優良的電絕緣性、突出的不粘性、獨特的耐大氣老化性、優異的不燃性
及很小的吸水率等性能(néng)。因此它具有廣泛的應用價值。
氟塑料由于其物理機械性能(néng)的限制，故不宜作結構材料，而隻能(néng)作爲隔離層起(qǐ)防護作用，所以一般采用碳鋼等金屬材料爲結構
基材，利用氟塑料隔離介質起(qǐ)到防腐作用。氟塑料家族中以聚四氟乙烯(簡稱 )，聚全氟乙丙烯(簡稱FEP)的應用最爲普遍。FEP
主要用于制造襯裡(lǐ)管道(dào)、大型設備、離心泵和攪拌槳等， FEP主要用于制造襯裡(lǐ)閥門及離心泵等産品。
氟塑料在危險廢物處理工藝中主要應用于以下幾個方面(miàn)：
1、作爲液體輸送泵及閥門的密封材料。該部分應用主要是PTFE，因其有良好(hǎo)的耐熱，耐化學(xué)穩定性和自潤滑等性能(néng)。
2、設備及設備襯裡(lǐ)。主要是PTFE，FEP，PVDF制作的換熱器及聚四氟乙烯分散液浸漬的石墨換熱器。如用于有機廢液處理的
石墨蒸發(fā)器設備、内襯四氟反應器及攪拌漿。
3、用于輸送腐蝕性氣體、液體用的管道(dào)及管件。在氨氮廢水處理及有機廢液處理的蒸發(fā)工藝中采用金屬管内襯PTFE， FEP，
PVDF等管道(dào)及管件和PTFE波紋管。
4、氟塑料泵、閥。各廢液處理工藝中的輸送泵均采用鋼襯氟塑料泵殼及全塑葉輪，在相對(duì)高壓力(工藝中的操作壓力爲0.6—1.0MPa)的計量泵中氟塑料襯裡(lǐ)活塞及活塞缸的使用效果也很好(hǎo)，閥門的應用主要有全塑球閥，隔膜閥，旋塞閥及鋼襯F46球閥，調節閥等。
四、應用效果
經(jīng)五年來的應用效果證明，除因操作不當或因廢液中含有大顆粒雜質而出現個别襯四氟泵出現磨損及故障外，氟塑料産品在使
用溫度，耐磨損性能(néng)，耐腐蝕性能(néng)等方面(miàn)具有比FRP， ABS， RPP， PE等常用的防腐材料更加廣泛的使用範圍及應用效果，在
危險廢物的處理工藝中的管道(dào)，閥門，輸送泵及換熱蒸發(fā)設備上都(dōu)可以選用，特别是在處理含有CL的廢水蒸發(fā)濃縮工藝中完全
可以替代钛材料的設備、管道(dào)、閥門使用。
五、氟塑料在工藝應用中的缺點
1、在加工中随着溫度的升高，不能(néng)從“高彈态”轉變到“粘流态”，所以其成(chéng)型加工、焊接均較困難，且由于表面(miàn)能(néng)低，表面(miàn)
張力大而難于粘結，限制了聚四氟乙烯在腐蝕防護領域中的廣泛應用。
2、氟塑料産品自身鋼度較低，不能(néng)直接制作整體設備，而隻能(néng)作爲隔離層起(qǐ)防護作用，至于設備的強度、鋼度，則需要金屬材
料來保證。
3、工藝成(chéng)形一般均需高溫固化，固化時間長(cháng)，大面(miàn)積施工不方便，與底材的附着性較差，對(duì)顔填料的潤濕性差，在有機溶劑中
的溶解性也不好(hǎo)，價格較貴等。
4、鋼襯的管道(dào)在真空中的應用效果不理想。
5、因無法在工程現場加工，管道(dào)需在廠家制作，現場安裝出現盡寸不準确等問題，限制了該工藝的管道(dào)尚不能(néng)得到廣泛的使
用。
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