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1.不透性石墨分類根據掛漬劑的差異,可以將不透性石墨分為浸漬石墨、壓型石墨、澆注石墨三種。浸漬石墨以掛漬劑不同可分為合成樹脂浸漬石墨、水玻璃浸漬石墨、瀝青浸漬石墨。壓型石墨分為模壓型和擠壓型兩種。澆注石墨分為常壓成型和加壓成型石墨等等。近年來出現的增強石墨,是石墨材料大家庭中的新成員。它是采用碳纖維、玻璃纖維、鋁纖維增強,或將陶瓷等復合在石墨表面,并一同浸漬而成。它與未增強的普通漫演石墨相比,其承壓能力、抗彎強度大大高于未增強的普通浸漬石墨,抗磨蝕性能也優于后者。
2.不透性石墨特點分析
(1)優良的化學穩定性例如,被采用最廣泛的酚醛型不透性石墨,除了強氧化性酸和強堿外,對大部分酸類和堿類都是穩定的。呋喃型不透性石墨則具有優良的耐酸性和耐堿性。同時由于石墨和大多數介質之間的“親和力”極小,污垢不易附結在表面。
(2)導熱系數高在非金屬材2014年12月3日料中,不透性石墨是導熱系數高于許多金屬的惟一結構材料,從幾種常用的結構材料的導熱系數可以看出,它僅僅次于銅和鋁,比不銹鋼大5倍,比碳鋼大2倍,居于非金屬材料之首,因此常用來制作換熱設備。
(3)線脹系數小不透性石墨的線脹系數一般在(5~27)×10-6×1/℃范圍內,對溫度變化的敏感性小,用它制作的設備能在高溫下維持原來的形狀和機械強度,除不能壓延和鍛制外,可以進行各種機械加工,與陶瓷、搪玻璃及高硅鑄鐵等耐蝕材料相比,具有高得多的熱穩定性,它能夠很好的抵抗熱沖擊。
二、不透性石墨在化工行業的具體應用及經濟效益分析
1.不透性石墨具體應用由于不透性石墨本身的優點,尤其是利用其突出的導熱性,制成的石墨換熱器得到了廣泛的應用。除了換熱器外,還用于生產石墨制的離心泵、液下泵、噴射泵、旋渦泵、垂直無軸封泵、沉水式泵等泵類及各種規格的管道、管件、閥門等等。還有利用石墨磚、板、條制作設備的襯里,在高溫、高壓的腐蝕性場合下,采用石墨磚板作預應力襯里,往往能獲得十分理想的效果。同時性價比較其他材料高出許多。
2.不透性石墨設備經濟效益分析以合成爐為例,為了響應國家十一五計劃“節能減排”的號召及市場的需求,研發出一種新型組合式副產蒸汽氯化氫石墨合成爐,本設備屬于化工生產領域響應國家十一五計劃“節能減排”的號召及市場的需求而研發的一個產品,目前主要廣泛應用于氯堿化工、聚氯乙烯、多晶硅化工行業生產氯化氫或鹽酸,經過初步實踐證明創造出的價值是很可觀的,具有良好的節能減排效果。據測算,每年我國僅化工行業因設備腐蝕造成的損失就超過1000億元,在整個國民經濟中因腐蝕造成的損失更是驚人。全石墨制的氯化氫合成爐(副產蒸汽壓力0.3-1.2Mpa)。由于石墨材料的高耐腐蝕性及高導熱性等優點,保證了全石墨蒸汽合成爐能在苛刻的運行條件下長期穩定的運行、且操作簡便、不易腐蝕、使用壽命長、檢修方便簡捷,可直接接入蒸汽網絡并網使用。
(1)為用戶帶來的直接經濟效益①熱能利用率高,每合成1t氯化氫氣體可副產蒸汽0.6~0.8t,以生產150t/d100%氯化氫合成裝置為例,氯化氫合成系統裝置滿負荷生產時日產蒸汽約105噸,蒸汽單價以210元/噸計,年開車330天,則年創效益約727萬元。②無需建立獨立的蒸汽用戶網,從而節省了單獨建立蒸汽網的投資,單套蒸汽鍋爐約80萬元。③本系統單套正常運行時熱水循環僅需一臺4kw純水泵的動力消耗,動力消耗很低,每年節約用電約8萬元。
(2)社會效益①本項目產品由于可副產蒸汽,避免了使用蒸汽鍋爐所帶來的成本浪費,從而避免了蒸汽鍋爐使用燃煤的浪費,節約了國家煤礦資源及避免了因燃煤所產生的環境污染。②本項目的實施,注重了知識產權的保護,核心技術在行業及至全球領先,對地方經濟的持續發展和提高我省科技水品將有很大推動作用。③組合式副產蒸汽石墨氯化氫合成爐是我國的特種非金屬設備制造水平有了突飛猛進的提升,也相應地促進了國內鹽酸等基礎化工行業的發展④本項目的實施,將會增加工作崗位,以減輕社會就業壓力帶來積極作用。
三、結論
不透性石墨材料具有良好的導熱性和耐腐蝕性。實踐證明,相對于鋼鐵和陶瓷、玻璃、搪瓷等傳統材質,碳與石墨對于一切濃度的鹽酸、磷酸、硫酸與氫氟酸包括含氟介質都有優良的耐蝕性、熱傳導性能,而且節能環保性能佳,是非金屬材料中導熱性能唯一高于金屬的材料,應用于化工行業能夠帶來巨大的經濟效益。
作者:錢圓朱小峰繆世陽陳燕單位:南通星球石墨設備有限公司