一种用环氧树脂层胶粘玻璃纤维用于碳钢阳极板表面改性的制备方法

摘要

本发明涉及一种用环氧树脂层胶粘纤维玻璃纤维用于碳钢阳极板表面改性的制备方法，该方法以普通碳钢阳极板为基材，经基体表面抛光除浮锈氧化层后，对阳极板涂刮耐温110℃以上且耐酸腐蚀的环氧树脂，在阳极板表面涂刮多层环氧树脂层，采用滚压消泡方式进行涂料内部的气泡消除，粘附低密度玻璃纤维布时采用外包一层2～3mm羊毛毡特制压辊压制，使玻璃纤维布底层压入未彻底固化的环氧树脂上层中。本发明可在低冲洗水量条件下，形成的表面液膜均匀、稳定，可有效防止极板积灰结垢，从而保证湿式电除尘器的长期高效、稳定运行。

说明书

一、技术领域

本发明属于大气污染物治理领域，特别是涉及一种用环氧树脂层胶粘玻璃纤维用于碳钢 阳极板表面改性的制备方法。

二、背景技术

湿式电除尘器布置在湿法脱硫装置后作为烟气终端治理设备，具有多污染物综合治理与 深度净化作用，是控制PM_2.5、SO₃酸雾、石膏雨、铵盐气溶胶、汞等污染物排放的重要措 施，在燃煤电厂实现超净排放中受到越来越多地关注。因处理烟气的低温、高湿、酸性特性， 普通碳钢阳极板无法适应环境需求，一般集尘极材料采用316L不锈钢、双相钢等高等级耐 腐蚀合金材料，但投资成本相对较高。同时，在同样的冲洗水量条件下，因刚性材料本身机 加工平面度偏差和表面张力作用，水膜在阳极板表面易形成沟流，这样在收尘清灰过程中仍 然存在：为冲洗彻底表面冲洗水量大导致的水资源浪费、阳极板表面水膜不均残余粉尘形成 “干斑点”导致“火花放电”故障、大部分设备采用的停机冲洗操作缺陷等问题。

为解决湿式电除尘器阳极板的腐蚀和水膜均布问题，中国专利201210516014.X提出了 一种以电除尘器普遍采用的固体阳极板为基础，阳极板表面经亲水化剂涂装预处理后表面能 增加，并设计与之相应的水膜布置结构，实现表面水膜均布；中国专利201310528825.6提 出了一种在耐热塑料和陶瓷材料表面悬挂覆盖碳纤维、硅纤维、丙纶或涤纶等纤维编织薄膜 的单个收尘极板片，使用时两片收尘极板片相对贴合组装，中间布置循环水的极板；中国专 利201310267541.6提出了一种外部采用多孔隙板层，内部采用编织材料层的复合收尘极板， 利用内外材料空隙率的不同，内层由上向下流水，在外层表面渗透形成均匀水膜；另外采用 抗腐蚀材料制作的纤维织物集尘极正逐渐在火电厂中得到应用，纤维织物集尘极质轻，水流 通过毛细作用，表面水膜可均布，到目前为止，湿式除尘器普遍存在的阳极采用高合金材料 成本高、表面冲洗水量大、冲洗水膜分布不均等缺陷，为此，探寻新型阳极材料或传统阳极 材料表面改性合理工艺，促进表面水膜均匀，是湿式电除尘器亟待解决的关键技术难题。

三、发明内容

本发明的目的是以普通碳钢固体极板为基材，解决普通碳钢阳极板耐腐蚀性能和亲水性 能差的问题，提出了一种环氧树脂层胶粘玻璃纤维用于碳钢阳极板表面改性的制备方法。

一种用环氧树脂层胶粘纤维玻璃纤维用于碳钢阳极板表面改性的制备方法，该制备方法 的步骤如下：

(1)以普通碳钢阳极板为基材；喷涂前采用机械除锈及喷砂除锈，基体表面抛光除浮锈氧 化层；

(2)在普通碳钢阳极板上，室温环境下(25℃)，涂刮耐温110℃以上且耐酸腐蚀的环氧树 脂，环氧树脂、异辛酸钴促进剂、过氧化甲乙酮固化剂按质量比例100:1:2添加，树脂用量 为100～130mL/m²；

(3)在普通碳钢阳极板表面涂刮环氧树脂层，单层厚度为0.03～0.05mm，第一道室温固化 后再涂刮第二道涂层，间隔时间不少于24小时，两道涂层均采用滚压消泡方式进行涂料内 部的气泡消除；第二道涂层室温固化后，涂覆第三层环氧树脂，在室温(25℃)下放置16～20h， 三层环氧树脂层厚度控制在0.10～0.13mm；

(4)胶粘的玻璃纤维布选用低密度材料，纤维布编织形式为疏松平纹编织，厚度0.1～0.3mm， 面密度130～200g/cm²；

(5)粘附玻璃纤维布采用外包一层2～3mm羊毛毡特制压辊压制，压辊压制玻璃纤维布时 压力为30～50N，使玻璃纤维布底层压入未彻底固化的第三层环氧树脂上层中，在环境温度 下放置3～5天，使粘附层彻底固化。

本发明的一种用环氧树脂层胶粘玻璃纤维用于碳钢阳极板表面改性的制备方法，其优点 在于：

基材选用普通碳钢阳极板，采用环氧树脂层包覆后可实现长期耐温110℃以上、且耐酸、 耐氯腐蚀，材料耐蚀等级大幅提升；碳钢阳极板经过环氧树脂层胶粘玻璃纤维后，表面具有 大量的毛细通道，亲水性能显著增强，液滴与表面的接触角极小；液体在重力和毛细力作用 下沿纤维毛细通道迅速铺展润湿整个表面，与原阳极表面布膜水量相比降低50～70％；阳极 板表面捕获脱硫烟气携带的液滴，迅速渗透到纤维布内部能够维持阳极板表面始终处于均匀 润湿状态，无粉尘板结、干斑现象，克服了原碳钢阳极表面水膜清灰冲刷不彻底发生结垢， 导致电场“火花放电”和“闪络”的难题。

采用环氧树脂层胶粘玻璃纤维用于碳钢阳极板表面改性方法，环氧树脂作为耐腐蚀层保 护基材碳钢不受腐蚀，同时作为粘结剂黏附玻璃纤维布，黏附后的玻璃纤维上表层为疏松状 态，保留毛细通道；本发明可在低冲洗水量条件下，形成的表面液膜均匀、稳定，可有效防 止极板积灰结垢，从而保证湿式电除尘器的长期高效、稳定运行，具有明显的经济社会效益。

四、附图说明

图1为阳极板装置结构示意图，图2为阳极板装置侧视结构示意图，图3为阳极板剖 面结构示意图，图4为阳极板下部固定套筒侧视结构示意图。

图中：1为阳极支撑梁、2为阳极板挂钩、3为阳极板开孔护板、4为阳极板、5为阳极 板下部固定螺栓、6为阳极板下部定位槽板、7为阳极板固定护套、8为玻璃纤维布、9为环 氧树脂层、10为碳钢阳极板基材、11为阳极板固定套筒。

五、具体实施方式

下面结合图1、图2、图3和图4给出本发明的一个具体实施方式。

在碳钢阳极板基材10的基础上,通过涂刮环氧树脂层9胶粘玻璃纤维布8,组成阳极板 4，在阳极板的上部设有开孔的阳极板开孔护板3，将阳极板挂在阳极支撑梁1上的阳极板 挂钩2上；阳极板4下端由阳极板下部定位槽板6左右限位，用阳极板固定护套7、对称分 布在两侧的阳极板固定套筒11和阳极板下部固定螺栓5固定牢固。脱硫后湿烟气进入湿式 除尘器，流经由阳极板和放电极组成的静电场，颗粒物荷电后，在电场力的作用下，向阳极 板表面迁移，最终到达极板表面完成捕集过程；大量的液滴颗粒物在玻璃纤维布表面沉降， 在毛细力作用下，迅速浸入毛细通道扩散渗透，最终形成均匀水膜，维持整个阳极板表面始 终处于湿润状态，防止出现干斑区；玻璃纤维布容纳液体能力有限，当液滴富集到一定程度， 多余的液体在重力作用下向下自发流动，形成液膜将富集到玻璃纤维布表面的固体物冲刷干 净，保持阳极板清洁；阳极冲洗水定期按照一定频次由PLC控制启动，冲洗水在重力和毛 细力作用下，能够在阳极板表面迅速扩散，水膜在极板表面形成波纹状层流最终将极板表面 固体物冲刷彻底；冲洗水自流到灰斗，最终进入脱硫塔地坑，作为塔内循环补充液进入脱硫 系统，无废水排放。