山东红日集团于1993年成功开发了氯化钾低温转化法生产硫基NPK复合肥专利技术，引发了中国磷复肥产业结构调整的技术革命。该法主要是颗粒状的氯化钾和浓硫酸作原料，进行低温转化，反应生产硫酸氢钾粘稠料浆和氯化氢气体，氯化氢气体经引风换热吸收为浓度31%的盐酸，硫酸氢钾料浆经放料口进入混酸槽，与磷酸混合形成混酸。本系统既含硫酸、盐酸、磷酸等介质，又存在氯化钾颗粒、硫酸氢钾粘稠料浆、混酸料浆等物料，腐蚀严重。聚丙烯材料具有原料易得，价格低、比重小、耐热性和化学稳定性好等特点，在本系统中得到广泛应用。 1聚丙烯的物化性能
1.1密度
聚丙烯(简称PP)是丙烯的高分子聚合物，由碳、氢两元素构成。聚丙烯的密度在0.90～0.91g/ cm3之间，是目前商品塑料中最轻的一种。聚丙烯的密度随结晶度的不同而变化，二次加工方式的不同也会导致比重的差异。
1.2耐热性能雨水利用系统
聚丙烯具有较高的使用温度。聚丙烯是结晶型高聚物，当温度到达结晶熔融区(160～168℃左右)时，聚 丙烯才软化。聚丙烯被推荐的最高使用温度通常为110～120℃。在没有外力的作用下，聚丙烯在150～160℃下还能保持原来的形状。聚丙烯的热分解温度相当高(约400℃)，具有良好的热稳定性。但由于分子中含叔碳原子，在高温及光照作用下易于发生氧化分解。
聚丙烯的线膨胀系数很大，为金属的5～10倍，比硬聚氯乙烯的大一倍。
1.3机械性能
聚丙烯具有高度的结晶性，其机械性能较好。
聚丙烯的拉伸屈服强度在30～38MPa之间，聚丙烯抗拉强度与温度有非常明显的关系，温度升高则抗拉强度下降。当温度超过玻璃化温度，聚丙烯强度仍能保持在12～15MPa的数值。
聚丙烯的弹性模量较低，随着温度的上升而降低。因此在较高的温度下，刚度不大。
表1聚丙烯的物理机械性能
项目名称指标
密度g/cm30.90～0.91
fto导电玻璃分子量(万个)10～50
结晶度%50～70
晶体熔点℃165
分解温度℃400
热导率W/(m K)0.087～0.14
辐射取暖器线胀系数K-111～12×10-5
拉伸强度M Pa33.3～41.2
弯曲强度M Pa41.2～54.9
缺口冲击强度J/m2 2.15～4.9×103
杨氏模量M Pa1471
断裂伸长率%≥200
1.4耐化学腐蚀性
聚丙烯具有优良的耐化学腐蚀性，对于无机化合物，除氧化性介质外，无论酸、碱、盐溶液，几乎直到100℃对聚丙烯都没有破坏作用。由于高分子链上的C—H键对ROO・自由基的氢吸去反应存在活性，故对强氧化性的铬酸、发烟硫酸、浓硝酸等不耐蚀。聚丙烯的优点是在较高的温度下仍具有耐蚀性：在80℃以上时，它能耐浓度达70%的硫酸、硝酸、磷
聚丙烯材料的特性及其在氯化钾转化系统中的应用
化百南
(山东红日集团，临沂276021)
摘要介绍了聚丙烯的特点和性能及其在氯化钾低温转化法生产硫基NPK复合肥转化系统中的应用情况。
关键词聚丙烯特性复合肥转化系统应用
酸、各种浓度的盐酸、40%的氢氧化钠等介质的腐蚀。
表2聚丙烯的耐化学腐蚀性见表
介质浓度(%)温度(℃)耐蚀性
硫酸
3080
耐40100
80
96～98
20
80尚耐
盐酸2
滤菌器
100耐10
30
氯化钾任意
耐硫酸钾饱和80
氢氧化钾55100
2聚丙烯的特点
(1)聚丙烯质量轻，比重小，使用温度高，化学稳定性好，对酸、碱、盐等化学介质有一定的耐蚀性能;
(2)聚丙烯的摩擦系数小，具有优良的耐磨、减磨和“自洁”特性;
(3)聚丙烯具有一定的机械性能，可用作结构材料，加工性能好易于施工。
聚丙烯也有很大的缺点：导热系数小，耐热度差，线胀系数大，杨氏模量小，成型收缩率大，在日光、大气、长期机械应力或某些介质的作用下，会发生老化现象而失效。
3聚丙烯材料在氯化钾转化系统中的应用3.1转化反应槽槽盖
转化反应槽是物料进行转化反应的场所。转化槽内主要反应为:
K C l+H2SO4(浓)ϖK HSO4+HC l↑+Q 转化反应槽正常温度为120℃，槽内既含有浓H2SO4(96%)、浓C l-(31%)、硫酸氢钾料浆、混酸料浆等的化学腐蚀介质，又存在搅拌氯化钾颗粒和硫酸氢钾料浆旋转形成的涡流对槽体产生的冲刷磨蚀及引风抽吸氯化氢气体形成的槽内负压工作环境。采用在钢基或砼基槽体上衬预硫化丁基橡胶和砌耐酸耐温砖的复合衬里的防护措施，很好地解决了转化反应槽槽体的腐蚀问题。但对槽盖的防护措施一直是非常关注的问题。钢基衬呋喃玻璃钢耐温性好，但粘合力差、脆性大、震动时易裂纹而腐蚀钢基；钢基衬丁基橡胶、氯丁橡胶抗渗性虽好，但耐温性差易老化失效；钢基搪瓷容易发生“爆瓷”、掉瓷而报废；钢基内衬聚四氟乙烯耐蚀性好，但价格高、受热易开裂；整体钢筋K PI混凝土结构整体重、抗震性、抗渗性差，容易裂纹，易造成HC l等对钢筋的侵蚀，最多使用2～3年就需进行修补，修补非常困难且质量差。聚丙烯材料具有使用温度高、耐蚀性强、强度较好、比重小等优点而应用于转化反应槽槽盖，效果良好。由于聚丙烯材料的特性及转化反应槽的负压工作环境，转化反应槽槽盖只可采用螺栓固定法施工。 3.2转化风机
聚丙烯具有优良的耐蚀性能和耐磨“自洁”性能，可用于制作转化风机。我公司风机，机壳和叶轮全部采用增强聚丙烯材料，不仅具有离心载荷小的优点，而且允许更高的转速，有助于提高风力和风量，制作方便，造价低，使用效果好。
机壳和叶轮的焊接采用热风焊，焊接要求温度控制在220～270℃，聚丙烯的熔融粘度低，施工时风量要小，焊接速度要慢，约为100～120mm/m in。热风焊优点是设备简单，操作灵活，缺点是聚丙烯受热老化严重，焊缝及热影响区抗冲击强度较低。聚丙烯的焊缝经单面或双面补强，会显著提高强度，增强刚性，避免使用过厚的板材，降低聚丙烯的成型难度。
3.3工艺管道
聚丙烯管道可制成全塑管道和衬里管道。钢管衬里管道一般分为松套衬里和高温紧衬两种。钢管衬里管道承压、耐化学腐蚀性好，尽管管道内含有固体颗粒，有强大的冲刷力，但由于塑料粗糙度在0.22～0.47μm之间(普通钢管在20～50μm之间)，管壁光滑，摩擦阻力小，不易结垢。选用钢衬里管，还可避免因聚丙烯管的刚度不够而产生挠性变形引起流速降低发生固体颗粒的沉积。因此在氯化钾转化系统中输送转化反应槽产生的硫酸氢钾料浆及混酸料浆均可采用聚丙烯衬里管道。
全塑管道可用于输汽(气)管道和盐酸管道。聚丙烯管道的连接，较多使用法兰连接和焊接，或者是先插接再在接口处焊接，而较少使(下转第49页)
(3)从整个腐蚀情况看，进料处腐蚀最为严重，这是由于此处温度在130℃以上，氨水浓度为10～12%，在高温时浓氨水的冲刷造成腐蚀最为严重。从工艺角度看，由于蒸氨塔设回流装置，以保证液氨纯度：从顶部至底部浓度逐渐降低(顶部为99.5%，底部为1%左右)，而温度从顶部到底部逐渐增高(
顶部40℃以下，底部达180℃)，但纯液氨的腐蚀极轻，进料处一是氨水浓度高，二是温度又较高，所以造成此处腐蚀最为严重，表现为局部冲刷腐蚀。
由上可见，造成蒸氨塔腐蚀的原因是碱液中的OH-、C l-、O2及其浓度、介质温度共同作用的结果，溶液中C l-的超量存在是造成腐蚀加快的主要原因。4解决对策
(1)定期排放
由于开车前系统加入化学软水，软水吸收氨成为浓氨水，在蒸氨塔中浓氨水中的氨被蒸出，变为稀氨水，稀氨水经泵加压打入吸收塔循环使用，造成C l-积累。为了降低C l-浓度，每周分析一次稀氨水中C l-含量，严格控制C l-浓度不超过25m g/l，做到定期排放，大排大补，达到减缓腐蚀的效果。
(2)开好真空除氧装置
imca
使软水脱氧彻底，杜绝氧腐蚀。
(3)阴极保护
利用牺牲阳极相接触的办法，使被保护物成为阳极，以降低或消除腐蚀，如锌、镁、铝等制成块状，置于塔内，与塔体连接，作为阳极被腐蚀，以保护塔体。
(4)更换塔体、塔盘材质
将原设计16MnR变为1Cr18N i9T i(编者按：应采用0Cr18N i9)，提高设备的自身抗腐蚀性能。
5结论
按照以上对策,1999年10月，氨回收系统新安装了一台材质为1Cr18N i9T i的蒸氨塔，同时，开好除氧器，严格控制C l-浓度不超标。该系统运行至今，从未因腐蚀泄漏造成停车，说明对策是正确的、改造是成功的。
参考文献
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2魏宝明.金属腐蚀理论及应用[M].北京：化学工业出版社,1984 3杨武等.金属的局部腐蚀[M].北京：化学工业出版社,1994
甲醇制氢(上接第47页)
用螺纹连接和粘合。聚丙烯是一种高结晶度的聚合物，其二次加工温度范围很窄(160～170℃)，必须
严格控制成型温度，一般采用热空气、热辐射和甘油浴等方式进行加热。甘油浴加热温度易控制，成型制件外观质量好，加热时间短，且材质强度降低少，因而较多采用。近年来有采用专用工具的热融合，具有较好的效果。对于系统中输汽(气)等直径较大的管道，一般不采用热弯法弯管，而采用“虾米腰”形式组对焊接。输酸管道常采用活套法兰联接。
由于聚丙烯塑料的弹性模量较低，管子刚性较小，特别是在较高的温度下使用时，刚性降低更多，因此架设管线必须支托。聚丙烯的热胀系数很大，在铺设较长管路时，必须设置膨胀节，以吸收热膨胀量。
参考文献
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