在处理腐蚀性废气时,蓄热氧化炉(RTO)的防腐内衬需从材料选择、结构设计、施工维护等多方面综合保障。以下是具体措施:
1. 材料选择:按腐蚀介质特性匹配
高温酸性环境(HCl、SO₃等)
陶瓷材料:碳化硅(SiC)、氧化铝陶瓷(刚玉),耐高温(1600℃+)且抗酸碱腐蚀。
高镍合金:如Inconel 625、哈氏合金C-276,适用于含Cl⁻等卤素的高温腐蚀环境。
中低温酸性/有机溶剂
氟塑料衬里:PTFE(聚四氟乙烯)、PFA(全氟烷氧基)涂层,耐强酸(如浓硫酸、硝酸)及有机溶剂,适用温度≤260℃。
玻璃钢(FRP):环氧树脂或乙烯基酯基材,耐中低温酸碱,成本较低。
碱性腐蚀(如NH₃、NaOH蒸气)
镍基合金:Monel合金(Ni-Cu系)耐碱性能优异。
特殊涂层:喷涂环氧酚醛树脂,耐碱且附着力强。
2. 结构设计:规避腐蚀风险点
无缝设计:采用整体内衬或焊接工艺,避免接缝处渗漏(如PTFE内衬采用热熔焊接)。
防积液结构:倾斜底板设计(坡度≥3°),避免冷凝液滞留;喷嘴布局优化,防止局部冲刷腐蚀。
热补偿设计:内衬与炉体间设置弹性缓冲层(如陶瓷纤维毯),吸收热膨胀应力,防止开裂。
3. 施工与维护:全生命周期管理
施工质量控制:
喷涂工艺需达Sa2.5级表面处理,涂层厚度均匀(如陶瓷涂层≥2mm,PTFE≥3mm)。
非金属内衬需进行电火花检测(≥5kV),确保无针孔缺陷。
定期监测与修复:
每6个月红外热像检测,定位局部过热(可能为内衬破损)。
使用耐高温修补剂(如硅酸钾基胶泥)及时修复微裂纹。
4. 废气预处理:减轻内衬负荷
降温除湿:急冷塔将废气从500℃骤降至200℃以下,减少高温酸性气体腐蚀速率。
颗粒物拦截:静电除尘器(ESP)或布袋除尘,控制粉尘含量<20mg/Nm³,避免磨蚀内衬。
中和处理:喷入Ca(OH)₂干粉中和酸性气体(如HCl),降低浓度至<50ppm。
5. 典型应用案例
化工行业VOCs处理:某石化厂采用碳化硅内衬+Inconel 600支撑格栅,处理含Cl⁻有机废气,寿命超10年。
垃圾焚烧烟气:PTFE内衬+FRP外壳,配合急冷塔(pH控制6-8),有效应对HCl(浓度1000ppm)腐蚀。
关键选择依据
温度分级:
>500℃:陶瓷/高镍合金
200-500℃:合金+涂层复合
<200℃:氟塑料/玻璃钢
经济性权衡:
高腐蚀工况:优先选陶瓷/哈氏合金(虽初始成本高,但寿命周期成本低)。
间歇运行/低浓度:可选FRP+涂层组合。
通过以上措施,可显著延长内衬寿命(通常可达5-15年),同时降低RTO停机风险,保障系统高效稳定运行。
