一种防氟渗透的衬氟加工方法与流程

本发明涉及衬氟加工方法技术领域，具体为一种防氟渗透的衬氟加工方法。

背景技术：

目前市场上通用的衬氟加工方法有三种，分别是板衬法，整体模压法和钢丝缠绕法。三种衬氟工艺均有各自的优点，但都没能解决氟在聚氟材料中渗透进一步腐蚀外部结构的问题。。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种防氟渗透的衬氟加工方法，操作简单易行，成本较低，设备可靠性高，具有吸收效率高，易分离回收，可重复使用等优点，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种防氟渗透的衬氟加工方法，包括以下步骤：

s1：材料预处理；将纯度大于99.5％的氟化钠粉末进行球磨碾碎，再经过180℃高温干燥5h以上，待用；

s2：选用pfa聚氟板作为衬里，在衬里和外部钢架结构之间预留3mm隔层；

s3：填充液的配置；准备一个密封且温度可控的容器，依次加入氰基丙烯酸三氟乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯、邻苯二甲酸二酯、二氧化硫、对苯二酚和处理好的小粒径氟化钠粉末，将温度控制在80℃下搅拌均匀30min，保温待用；

s4：填充；将步骤s3中配置好的填充液加入到衬里和钢架之间预留的隔层里，抽去隔层里的空气，真空度要求1-10pa，常温放置24h以上，待填充层硬化使衬里和钢架结构紧密粘合在一起；

s5：回收及重复利用；在隔层里的溶液吸收氟达到饱和的时候，清空储槽里的含氟原料，再对隔层进行加热，升温至160-180℃，通过气象管道回收氟，同时氟化钠粉末也可以重复使用；

s6：考虑实际使用温度等条件以及吸附剂自然老化对氟化钠吸附效果的影响，对吸附剂进行定期置换，置换后设备再重新投入使用。

优选的，所述步骤s1中，氟化钠粉末经过球磨处理后的粒径不超过100um。

优选的，所述步骤s2中的pfa聚氟板厚度为5mm作为衬里，衬里和外部钢架结构之间预留3mm隔层为后续工序的填充隔层。

优选的，所述步骤s3中氟化钠粉末均匀分散在氰基丙烯酸三氟乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯、邻苯二甲酸二酯、二氧化硫、对苯二酚物质的混合相中。

优选的，所述步骤s4中的填充隔层内为真空环境。

优选的，所述步骤s5中的气象管道与填充隔层单独连通，用于回收吸附剂吸附的气体。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本防氟渗透的衬氟加工方法，针对氟渗透易腐蚀外部钢架结构，既影响设备使用寿命，又影响生产安全等问题，通过本发明的加工方法能有效地解决这两个问题，同时硬化的填充层使衬里和钢架结构紧密粘合在一起，设使设备还能耐一定的负压。

2.本防氟渗透的衬氟加工方法，用氟化钠作为载体吸收氟，具有吸收效率高，易分离回收，可重复使用等优点，既能节省资源，又能保护生产环境；而且，整个加工方法操作简单易行，成本较低，设备可靠性高。

附图说明

图1为本发明实施例一整体结构示意图。

图中：1外部钢架结构；2pfa衬里；3填充隔层；4氟化钠填充液进液口；5抽真空和含氟气体出气口；6氟化钠填充液出液口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中：一种防氟渗透的衬氟加工方法，包括以下步骤：

第一步：材料预处理；将纯度大于99.5％的氟化钠粉末进行球磨碾碎，其球磨处理后的粒径不超过100um，再经过180℃高温干燥5h以上，待用；

第二步：选用pfa聚氟板作为衬里，pfa聚氟板厚度为5mm，在衬里和外部钢架结构之间预留3mm隔层，作为后续工序的填充隔层；

第三步：填充液的配置；准备一个密封且温度可控的容器，依次加入氰基丙烯酸三氟乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯、邻苯二甲酸二酯、二氧化硫、对苯二酚和处理好的小粒径氟化钠粉末，氟化钠粉末均匀分散在氰基丙烯酸三氟乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯、邻苯二甲酸二酯、二氧化硫、对苯二酚物质的混合相中，将温度控制在80℃下搅拌均匀30min，保温待用；

第四步：填充；将步骤三中配置好的填充液加入到衬里和钢架之间预留的隔层里，抽去隔层里的空气，真空度要求1-10pa，常温放置24h以上，待填充层硬化使衬里和钢架结构紧密粘合在一起；

第五步：回收及重复利用；在隔层里的溶液吸收氟达到饱和的时候，清空储槽里的含氟原料，再对隔层进行加热，升温至160-180℃，通过气象管道回收氟，气象管道与填充隔层单独连通，用于回收气体和重复使用，同时吸附剂也可以得到重复利用；

第六步：考虑实际使用中温度等条件以及吸附剂自然老化对氟化钠吸附效果的影响，对吸附剂进行定期置换，置换后设备再重新投入使用。

具体实施例一：

采用本防氟渗透的衬氟加工方法加工一个30m3大型无水氢氟酸储槽。

请参阅图1为无水氢氟酸储槽结构示意图，其包括外部钢架结构1、pfa衬里2、填充隔层3、氟化钠填充液进液口4、抽真空和含氟气体出气口5和氟化钠填充液出液口6；加工步骤如下：

第一步：将纯度大于99.5％的氟化钠粉末进行球磨碾碎处理，使粒径不超过100um，再经过180℃高温干燥5h，待用；

第二步：用厚度为h1＝5mmpfa聚氟板作为衬里，pfa聚氟板总面积约为s1＝50m2；在衬里和外部钢架结构之间预留3mm隔层，隔层总体积约为v2＝0.15m3；

第三步：取150kg氰基丙烯酸三氟乙酯加入真空搅拌器中，温度升至80℃，启动搅拌桨，然后依次从投料口加入4.5kg聚甲基丙烯酸甲酯，0.15kg邻苯二甲酸二酯，0.015kg二氧化硫，0.015kg对苯二酚和1kg小粒径氟化钠粉末，匀速搅拌30min；

第四步：将第三步中混合好的填充液从氟化钠填充液进液口4加入到填充隔层3内，填充隔层3里填充液不加满，留大约30cm3的空间，密封之后抽去隔层里的空气，隔层压强为8pa，常温放置24h至填充层硬化使衬里和钢架结构紧密粘合在一起；

第五步：隔层填充液中氟化钠总量为m1＝1000g，即n1＝24.4mol，能吸附氟化氢的量为n2＝24.4mol，即m2＝488g；氟化氢在pfa聚氟材料中的渗透率为q＝0.18g·m2/(dm·min)，填充液吸附达到饱和所需的时间为：t＝＝＝2.7×106min≈5year，即理论上设备运行5年，填充层中的氟化钠就会吸附达到饱和，需要及时清空储槽里的含氟原料，将储槽升温至160-180℃使氟分离出来，并回收分离出的氟；

第六步：吸附剂吸附达到饱和的理论时间为五年，但考虑到实际使用中温度等条件以及吸附剂自然老化对氟化钠吸附效果的影响，在现实使用中，吸附剂需要每年定期置换一次，升温至160-180℃使填充层软化并回收吸附的氟，然后从氟化钠填充液出液口6抽出填充液，再从氟化钠填充液进液口4加入新配置的填充液，置换吸附剂对设备的性能没有影响，理论上设备是可以无限期使用。

综上所述：本防氟渗透的衬氟加工方法，针对氟渗透易腐蚀外部钢架结构，既影响设备使用寿命，又影响生产安全等问题，通过本发明的加工方法能有效地解决这两个问题，同时硬化的填充层使衬里和钢架结构紧密粘合在一起，还使设备能耐一定的负压；其次，用氟化钠作为载体吸收氟，具有吸收效率高，易分离回收，可重复使用等优点，既能节省资源，又能保护生产环境；而且，整个加工方法操作简单易行，成本较低，设备可靠性高。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。