一种换热器用防腐导热无溶剂涂料的研制_武德涛.pdf

收稿日期：2022-11-11作者简介：武德涛（1985），男，硕士，高级工程师，主要从事热固性树脂复合材料应用技术开发及绿色树脂、可降解树脂、高分子材料循环利用的研发工作。E-mail：tomy-。一种换热器用防腐导热无溶剂涂料的研制武德涛（北京低碳清洁能源研究院，北京 100095）摘要：通过成膜树脂和填料的筛选，制备了一种换热器用防腐导热底面合一无溶剂涂料。涂料成膜树脂选用多官能团树脂和特种改性胺的组合，可满足涂层高温及耐酸性需要；通过电化学阻抗对比测试，选择了一种高效的缓蚀剂，使涂层可耐 Cl-长期腐蚀；通过添加自制高导热石墨和石墨烯的复配体系，可使涂层导热系数1.5 W/（m K）；通过传热系数测试表明，涂装后的换热器总传热系数降低 10%左右，满足设计需要；涂层综合性能达到了电厂换热器的设计要求，可满足使用需要。关键词：高导热石墨；电化学阻抗；导热系数；无溶剂涂料中图分类号：TQ637文献标志码：A文章编号：1007-9548（2023）02-0017-06Development of Anti-corrosion and Heat Conduction Solventless Coatingfor Heat ExchangerWU De-tao(National Institute of Clean-and-low-carbon Energy,Beijing 100095,China)Abstract:Through the screening of film-forming resin and fillers,a kind of anti-corrosion and heat-conductivebottom surface integrated solvent-free coating for heat exchanger was prepared.The film-forming resin was acombination of multi-functional resin and special modified amine,which could meet the needs of high temperature and acid resistance.Through the electrochemical impedance contrast test,an efficient corrosion inhibitorwas selected,which could resistant the long-term corrosion of Cl-.By adding the composite system of self-madehigh thermal conductivity graphite and graphene,the thermal conductivity of the coating was 1.5 W/(m K).Through the heat transfer coefficient test,the results showed that the total heat transfer coefficient of the heatexchanger after coating was reduced about 10%,which could meet the design requirements.The comprehensiveperformance of the coating meet the design requirements of the heat exchanger in power plant,and can meet theneeds of practical use.Key words:high thermal conductivity graphite;electrochemical impedance;thermal conductivity;solventlesscoatings0引言换热器是化工、电力行业生产中应用广泛的热交换装置，但换热器在实际应用中普遍面临比较严重的腐蚀问题。华北某电厂不锈钢换热器，处于脱硫塔尾端用于热烟气的热量交换，烟气中的 S O2、S O3等硫化物在低于露点温度时产生的酸液会对换热器产生腐蚀，烟气中富含的 Cl-也会对换热器产生腐蚀，因此换热器在投入使用后几个月便损坏严重，需要重新更换。这种情况不仅浪费人力物力，而且会影响设备运行效率。为了解决这类问题，可以采用定期人工更换、涂覆耐高温陶瓷涂层、镍基整体合金作基材等方法来解决。定期人工更换周期长，且浪费严重；陶瓷涂层虽然耐腐蚀好，但是因内部结构原因而导致本身的涂层柔韧性差，第 26 卷 第 2 期2023年2月MPFExperimental Research and Application试验研究与应用现代涂料与涂装17线膨胀系数小，漆膜较脆容易开裂，而且导热系数低影响换热效率；镍基整体合金基材则成本昂贵，难以大规模使用，特别对大型设备更无法采用。因此采用有机涂层进行防腐涂装目前仍是换热器防腐的主要手段。对于在换热器上使用的防腐涂层，其一般需要具备三方面的要求1-3：具有优良的耐腐蚀性能，尤其是要耐硫酸和 C l-的腐蚀，这就要求涂层要有较高的交联度和附着力；具备要求的耐热性能，保证涂层在使用温度下不会破坏和剥落；涂层要具有一定的导热性能，以确保不会影响换热器的换热性能。毛肖等4以环氧-有机硅-酚醛三元树脂为基料研制了一种换热器涂料，其可以耐温 2 5 0 ，并具有一定导热性能，是一种较好的耐热防腐蚀涂层。刘杨等5以石墨烯、铝粉等为导热填料，以 F 5 1 环氧树脂等为基料制作了防腐导热涂层，使涂层具有了较好的导热性能，可应用于换热器表面防腐。周晓红等6以环氧树脂为成膜物质，酚醛树脂为交联剂制备了一种散热器的内防腐涂料，该涂料需高温烘烤固化，固化后涂膜坚韧致密，具有优异的耐酸、耐碱、耐温性能。聂晟楠等7以石墨烯、石墨粉末、环氧树脂等为原料，制备了一种复合涂层，其导热性系数非常高，为普通 3 0 4 不锈钢的2.3 5 倍，且结合强度高，是一种新型的换热器表面涂层。另外涂层自身的导热系数及涂装厚度对换热器的传热系数也有较大影响。李静等8研究表明，随着涂层导热系数的增大，涂层导热系数影响换热性能的趋势逐渐减弱，尤其当涂层导热系数超过 1.5 W/（m K）时，总传热系数变化趋势很小。贾思洋等9设计了一种换热器传热系数的测定装置，研究了不同涂层厚度对换热器传热系数的影响，表明涂层厚度降低可以减少涂层对换热器换热的影响。本文旨在根据电厂中对换热器的实际防护需求，利用自制的高导热石墨，制备了一种可喷涂或刷涂使用的常温固化底面合一无溶剂涂料，其可用于 2 0 0 以下换热器的防腐，并对换热器的整体传热效率影响不大。1试验部分1.1主要原料1#环氧树脂，2#环氧树脂：工业级，南通星辰合成材料有限公司；多官能度环氧树脂：工业级，上海华谊树脂有限公司；低黏度环氧树脂：工业级，南亚环氧树脂有限公司；环氧有机硅、硅烷偶联剂：工业级，湖北新四海化工股份有限公司；1#改性胺固化剂，4#改性胺固化剂：工业级，深圳佳迪达化工有限公司；2#苯胺固化剂，3#聚酰胺固化剂：工业级，江苏三木集团有限公司；缓蚀剂：工业级，烟台威希艾工贸有限公司；稀释性增韧剂：自制，黏度为 3 0 0 5 0 0 m P a s；高导热石墨：自制，含碳量 9 9.5%，粒径为 5 1 0 m；石墨烯粉：工业级，广东聚石化学股份有限公司；分散剂、消泡剂：工业级，毕克助剂（上海）有限公司。1.2涂料制备过程A 组分的制备：1）将混合树脂、稀释性增韧剂、分散剂加入到高速分散机中，混合至均匀一致；2）分批加入导热填料、防腐添加剂、消泡剂等，高速分散至均匀、无颗粒；3）取出后放入三辊机中研磨至细度 4 0 m，出料得到 A 组分。B 组分的制备：1）将固化剂、分散剂、硅烷偶联剂加入到高速分散机中，混合至均匀一致；2）分批加入剩余导热填料、防腐添加剂、消泡剂等，高速分散至均匀、无颗粒；3）取出后放入三辊机中研磨至细度 4 0 m，出料得到 B 组分。A 组分和 B 组分按一定质量比混合后制备涂膜和试样。1.3测试与表征1.3.1热失重测试利用同步热分析仪 S T A 4 4 9 F 3（德国耐驰公司）测试样品的热失重情况，N2氛围下测试，测试温度范围为 4 0 6 2 0 。1.3.2玻璃化转变温度测试利用差示扫描量热仪 D S C-Q 2 0 0 0（美国 T A 公司）测试样品的玻璃化转变温度。升温速率为 2 0 /m in，测试温度范围 2 0 2 0 0 。1.3.3电化学阻抗测试采用 P G S T A T 3 0 2 N 电化学工作站（美国 T A 公司），辅助电极为碳棒，参比电极为甘汞电极，工作电极为涂装后的不锈钢板，扫描频率范围为 1 0-2 1 05，施加在工作电极上的电压为 1 0 m V，试验面积为 1 c m2。将涂层放置在 6 0 质量分数为 3.5%的 N a C l 溶液里浸泡一定时间后进行交流阻抗测试。1.3.4导热系数测试依据 A S T M E 1 4 6 1：2 0 1 3 标准，用闪光法测试热扩散系数，试样尺寸为 1 0 m m 1 0 m m 2 m m，然后再测到试样的密度和比热容，根据公式 =Cp求得导热系数。式中：为导热系数，W/（m K）；为热扩散系数，m2/s；为密度，k g/m3；Cp为比热容，J/（k g K）。2结果与讨论2.1树脂组分的选择选择多官能团的环氧树脂，可以提高环氧树脂在固化后的交联程度，从而提高涂层的耐腐蚀性能和耐热性能，其平均官能度为 3.6 3.8，远大于普通环氧树脂的官能度。但多官能度环氧树脂一般黏度较大，不易第 2 6 卷 第 2 期2 0 2 3 年2 月MPF试验研究与应用E xp erim en ta l Resea rc h a n d A p p lic a tion现代涂料与涂装1 8配制成无溶剂涂料，可以选择与低黏度的环氧树脂进行复配。为此制备了样块，并与液体普通环氧树脂进行了对比试验。分别选用 1#环氧树脂、2#环氧树脂、3#多官能度环氧树脂和低黏度环氧树脂 1 1 混合物、4#多官能度环氧和环氧有机硅为 8 2 的混合物，将混合物按等物质的量比与固化剂进行混合固化。将混合物制备成 1c m 1 c m 2.5 c m 的样块，并进行耐酸浸泡试验。浸泡试验环境为：温度 6 0 ，硫酸浓度 2 0%，浸泡时长7 2 h，试验结果如图 1 所示。由图 1 可以看出，3#树脂体系在耐酸浸泡后质量变化率为最小，这是因为多官能度环氧相较于一般的环氧树脂与固化剂反应后具有更大的交联密度，对酸液的屏蔽性和抵抗性较好，因此可以阻挡酸液向树脂块内部侵蚀，表现出浸泡后有较低的质量变化率。将不同树脂固化的试样在氮气氛围下进行热失重分析，测试结果如表 1 所列。4 种树脂固化物失重 5%时的分解温度均在 3 2 0 以上，相差不大。3#树脂由于较 1#和 2#树脂含有更多的官能团，因此最终的残碳量相对较多。而 4#树脂中混入了有机硅树脂，其热分解后有 S iO 存在，因此其最终的质量残留有较大的提高，但是在 3 0 0 以下失重较明显，可能是由于有机硅树脂含有的部分溶剂和助剂在高温下挥发所致。根据以上试验情况来看，3#酚醛环氧树脂和低黏度环氧树脂 1 1 混合物有较好的耐酸性和耐热性，基本可满足本项目对涂层使用要求，因此可以作为涂层的树脂组分使用。2.2固化剂组分的选择分别选用 4 种不同的固化剂，分别记为改性胺固化剂 1#、苯胺固化剂 2#、酰胺固化剂 3#和改性胺固化剂 4#，按等物质的量比与 1#环氧树脂进行混合固化，并在喷砂后的碳钢片上进行涂膜制样，膜厚控制为（1 0 0 1 0）m，常温干燥 7 d。然后将涂装后的样板进行浸泡试验，浸泡试验环境为：温度 6 0 ，硫酸浓度2 0%，浸泡时长 7 2 h，试验结果如表 2 所列。由以上试验结果可以看出，1#和 4#固化剂制备的涂膜有更好的耐酸腐蚀的性能，在高温、高酸腐蚀条件下，未发生明显破坏，对基材的保护较好。同时 1#涂膜的增重率较 4#涂膜更低，说明酸液在 1#涂膜中的浸入速度更慢，这对提高涂膜的耐酸性有很大作用。对比不同固化剂固化后产物的玻璃化转变温度情况，如图 2 所示。1#固化剂固化样 Tg温度为 1 0 9 ，比 3#和 4#固化产物的 Tg温度都要高，虽然 2#的固化剂固化样的Tg温度更高（约 1 2 0 ），但是其涂膜耐酸性较差。从综合性能上考虑，选用 1#改性胺固化剂作为本涂层固化剂，不仅耐酸性好，而且较高的玻璃化转变温度可以保表 1不同树脂组分的热失重情况树脂种类1#Td5%分解温度/3 2 4.362 0 质量残留率/%12542#33149523#328516324#32682424表 2不同环氧固化剂对耐酸浸泡的影响固化剂种类1#玻璃化转变温度/1 0 8.2 72#1 2 0.9 13#6 6.1 84#9 8.9 5涂膜腐蚀情况7 2 h 后无明显变化，碳钢片内无锈蚀现象发生浸泡 1 2 h 涂膜出现大面积破坏起泡浸泡 1 2 h 出现涂膜破坏起泡浸泡 7 2 h 涂膜轻微变黄，碳钢片内无锈蚀现象发生涂膜增重率%2.2 77.1 9图 1不同树脂耐酸浸泡后的质量变化质量变化率/2#树脂3#树脂1#树脂4#树脂热流/m W温度/图 2不同固化剂的 Tg1#固化剂3#固化剂2#固化剂4#固化剂第 2 6 卷 第 2 期2 0 2 3 年2 月MPFExperim ental Researc h and Applic ation试验研究与应用现代涂料与涂装19证涂膜在高温下不会发生性能突变，使涂膜在高温下有更好的热稳定性。2.3缓蚀剂对涂层耐 C l-性能的影响涂层耐 C l-腐蚀性能是一个重要指标，为此对涂层进行了耐盐水浸泡对比试验，试验中添加入了一种缓蚀剂，该缓蚀剂在经水浸泡后含有的钝化离子可以在基材表面形成一种钝化保护膜，从而可以保护基材不受 C l-进一步腐蚀。对比了添加缓蚀剂和不添加缓蚀剂的涂层耐盐水浸泡性，将涂装有涂层（膜厚为（1 0 0 1 0）m）的样板放置在在 6 0 烘箱中进行耐 3.5%N a C l 浸泡测试，浸泡时长为 1 0 d，期间对涂层进行电化学阻抗测试。测试结果如图 3 所示。由图 3 可以看出，添加缓蚀剂后，涂层在盐水浸泡后其低频阻抗在 1 0 d 后基本没有降低，可保持在 1 091 010 c m2，而未加缓蚀剂的涂层低频阻抗下降明显，已经低于 1 06 c m2。在浸泡 1 0 d 后的 N y q u ist 图中对比也可以看到，添加有缓释剂的涂层，在高频端有半径非常大的容抗弧，而高频端容抗弧的半径大小代表了涂层抗渗透性10。造成这一结果出现的原因为：该缓蚀剂在浸泡过程中可在钢板表面形成一层钝化膜，钝化膜可以防止 C l-1对基材的进一步锈蚀，从而可减缓金属的继续腐蚀11。从外观来看，未添加缓蚀剂的涂层表面出现了轻微小气泡，而添加缓蚀剂的涂层表面形貌良好。因此为提高涂层的耐 C l-腐蚀性能，可在涂料中加入该缓蚀剂。2.4增韧剂对涂层耐高温性能的影响为了降低体系黏度，制备无溶剂涂层，试验中选用了一种自制低黏度的增韧剂，该增韧剂不仅可以降低体系黏度，而且还可以提高涂层的韧性，减少高温时涂层的内应力，从而提高涂层与基材的附着力，避免涂层在高温下的开裂。添加 2 0%的该种增韧剂，可将所用环氧的黏度降至 1 0 0 0 m P a s，更有利于无溶剂涂料的制备。在涂层中添加不同比例的增韧剂，并进行冷热循环试验，按照 2 0 0 1 h、2 3 1 h 为一个循环，共进行 1 0 次循环，在循环后将涂层冷却至室温后进行附着力测试，测试结果如图 4 所示。由图 4 可以看出，随着增韧剂的加入，涂层在冷热循环后附着力不断提高，当增韧剂添加到 1 5%2 0%时，涂层附着力已经达到最大值，继续添加增韧剂测试拉拔断裂时粘接面出现了涂层内聚破坏现象，说明此时添加已经过量。因此选择增韧剂添加量为 1 5%2 0%即可满足降黏增韧的目的，同时可提高涂层耐温变附着力的目的。2.5导热填料对导热性能换热器涂料要求涂层要具有较好的导热性能，根据导热实际情况要求，涂层的导热系数要 1.0 W/（m K）添加量/%5510204067815附着力/M P a32图 4不同增韧剂添加量在冷热循环后对附着力的影响频率/H z图 3有无添加缓蚀剂的涂层电化学阻抗谱图对比1 060.110100 0001 050.0011 071 081 091 0101 0111 000阻抗/（c m2）1 041 03初始2 d7 d1 d3 d10 d频率/H z1 060.110100 0001 1 050.0011 071 081 091 0101 0111 000阻抗/（c m2）1 041 03a.B o d e 图添加缓蚀剂ZR e/（c m2）4.0 1 052.0 1 056.0 1 058.0 1 051.0 1 061.2 1 06Zlm/（c m2）0b.N y q u ist 图05.0 1 051.5 1 061.0 1 06无缓蚀剂 10 d有缓释剂 10 d初始2 d7 d1 d3 d10 d未添加缓蚀剂1.0 第 2 6 卷 第 2 期2 0 2 3 年2 月MPF试验研究与应用Expe rim e nta l R e se a rc h a nd Applic a tio n现代涂料与涂装2 0为宜，最好可以 1.5 W/（m K）。在上述成膜物质和填料的基础上，选用自制高导热的石墨粉和石墨烯作为导热填料，研究了添加量对涂层导热性能的影响，结果如图 5 所示。由图 5 可以看出，涂层的导热系数随着石墨含量的增加而不断提高，导热系数从 0.2 W/（m K）提高到了 1.5 W/（m K）左右，导热系数可以提高 7 倍以上。这是由于导热石墨的加入，石墨从互相分离到彼此搭接，导热系数快速增加，在石墨添加量为 2 5%3 0%时可以达到最大值。如果继续增加石墨添加量，就会超过涂层的临界 P V C 含量，填料间空隙反而增大，这时导热系数增加变慢。同时涂层的黏度也会快速增加，涂料由于缺乏流动性，不利于成膜和涂装，外观效果较差，当石墨含量添加到 3 5%时，树脂已经无法很好地将石墨包覆。从图 6 的电镜照片可以看出，随着石墨添加量的逐渐增大，填料间隙存在由大到密实又增大的过渡现象。为了降低黏度制备无溶剂涂层，同时提高涂层的施工性能，并进一步提高涂层的导热性能，在添加2 0%高导热石墨的基础上，又加入少量的石墨烯，测试导热系数，如图 7 所示。由图 7 可以看出，复配少量的导热石墨烯可以较快的提高涂层导热系数，加入 2%的导热石墨烯后，涂层的导热系数可以达到 1.7W/（m K）以上，而且少量石墨烯的加入对涂料黏度影响不大，可保证涂料具有较好的施工性能。但可能由于石墨烯分散性较差的原因，继续添加石墨烯后对导热性能的提高作用不明显。综合考虑成本因素，体系中可添加 1%2%的石墨烯作为辅助导热填料即可。对比添加不同量石墨烯后的涂层对碳钢基材的保护作用，将经不同涂料涂装后的样板浸入 2 0%硫酸中，温度为 2 0 ，时长为 2 4 h，通过称量样板浸泡前后的质量计算其耐硫酸腐蚀速率，结果如表 3 所列。由表 3 可以看出，添加石墨烯粉末后不仅对涂层导热性有提高作用，而且可以进一步降低涂层在酸液中的腐蚀速率。从腐蚀结果可以看出，涂装后的样板腐蚀速率均小于 0.8 9 m g/（c m2 h），满足 G B/T 2 8 9 0 7 2 0 1 2 中对耐腐蚀材料的要求。2.6涂层传热性能测试通过设计的传热试验来对比换热器涂装前后的换热情况，以及涂料的耐腐蚀和耐热情况。换热器材质为碳钢，涂层厚度分别为（2 0 0 1 0）m 和（3 0 0 1 0）m，表 3硫酸腐蚀试验样板类型未加石墨烯腐蚀前质量/mg6 2 9 8 7.8腐蚀速率/10-2mg （cm2 h）-11.2 8添加 1%石墨烯6 3 2 9 7.70.3 5添加 2%石墨烯6 3 4 9 3.60.2 1添加 3%石墨烯6 3 5 1 0.50.3 0腐蚀后质量/mg6 2 9 6 0.66 3 2 9 0.66 3 4 8 9.36 3 5 0 5.4质量差/mg2 7.27.14.36.1无涂层碳钢6 0 6 8 0.91 1 0 8.4 83 8 2 4 8.82 2 4 3 2.1无涂层 3 0 4 不锈钢6 1 3 0 1.75 8 2 6 3.83 0 3 7.91 5 0.1 2图 5导热石墨添加量对涂层导热系数的影响添加量/%0.5510200.400.60.70.815导热系数/（W （m K）-1）0.30.225图 6不同石墨烯添加量的涂层界面扫描电镜照片添加量 1 0%添加量 2 0%添加量 3 0%添加量 4 0%石墨烯添加量/%1.21241.001.41.61.83导热系数/（W （m K）-1）0.80.6图 7导热石墨烯添加量对涂层导热系数的影响2.0第 2 6 卷 第 2 期2 0 2 3 年2 月MPFExperim ental Researc h and Applic ation试验研究与应用现代涂料与涂装2 1其中蒸气发生器的水中含有 5%的 S O2，蒸气温度维持在 1 0 0 ，并保有约 1 M P a 压力。假设进出口蒸气温度不变，传热试验结果见表 4 所列。根据测试结果来看，涂装有涂层后，在同样的传热条件下，涂装厚度对出水口温度影响较小，总传热系数分别降低了 9.4 6%和 1 1.9%，可基本满足换热器的设计要求。在试验后对涂层外观进行检测，未发现腐蚀现象发生，也未出现明显的涂层剥落、开裂现象，对比无涂装的裸露换热器有较好的防腐蚀性能，涂层在该腐蚀环境下有较好的导热和防腐效果。2.7涂层综合性能情况按照上述涂料各组分情况，并对添加比例进行适当优化，制备了一种无溶剂型导热防腐涂料。将制备的涂料涂布在喷砂处理后的碳钢试片上，涂膜厚度为（2 0 0 1 0）m，常温干燥 7 d 后浸泡入 6 0 的 3.5%N a C l 溶液中 3 0 d，测试阻抗的连续变化情况，结果见图 8。由图 8 a 可以看出在 N a C l 溶液的浸泡过程中，前7 d 在 0.0 1 H z 的阻抗值基本保持不变，从第 1 0 d 开始有一个数量级的下降，但直到 3 0 d 其阻抗一直保持在 1 07 c m2，说明涂层仍有一定的防护效果12-13。从 b图和 c 图的 N y q u ist 曲线可以看出，前 7 d 涂层在高频段有半径较大的容抗弧，说明涂层有较好的防护性能。从第 1 0 d 开始，高频段容抗弧半径开始缩小，从 1 5 d开始谱图由高频段的容抗弧和低频段的扩散线构成，说明电解质已经渗透到了试样的基体表面，但由于涂层中含有的缓蚀剂成分，可以在腐蚀表面形成一层钝化膜，所以涂层并未出现明显的腐蚀现象，其高频段的容抗弧也未明显缩小。涂层部分技术指标见表 5 所列。3结语筛选了一种多官能度环氧树脂和改性胺固化剂，其固化后具有较好的耐酸性能和耐温性能，可满足涂层的使用需要；通过电化学阻抗测试方法，筛选了一种高效的缓蚀剂，可以在不提高涂层厚度的情况下有效地降低 C l-的腐蚀；通过添加自制的高导热石墨粉，并配合辅助导热填料石墨烯，可以将涂层导热系数提高至 1.5 W/（m K）以上，并可提高其耐酸腐蚀性；通过设计装置对涂装后的换热器进行了传热性能测试，可满足换热器对涂层的换热要求，涂层在 6 0 耐酸碱和耐N a C l 浸泡都达 3 0 d 以上，满足电厂对该涂层的设计需求，目前已经在电厂换热器上进行了（下转第 2 7 页）Zlm/（c m2）表 4传热试验结果换热器涂装情况无涂装水流量/（kg s-1）0.0 7进口水温/2 32 0 0 m厚涂层0.0 72 330 0 m厚涂层0.0 72 3出口水温/7 8.07 4.37 3.8总传热系数/W（m2 K）-1涂层情况6 8 7出现轻微腐蚀6 2 2外观良好，无损坏6 0 5外观良好，无损坏表 5涂层部分技术指标检验项目操作时间/h技术指标2附着力（室温，喷砂碳钢）/M P a，7.0耐硫酸（1 0%，6 0 ，3 0 d）漆膜无明显变化耐盐水（3.5%，3 0 d）漆膜无明显变化耐 N a O H 浸泡（5%，6 0 ，3 0 d）漆膜无明显变化耐温（2 0 0 ，3 0 d）漆膜无明显变化漆膜导热系数/W（m K）-11.5频率/H z阻抗/（c m2）0.110100 0000.0011 000初始3 d10 d1 d7 d21 d18 d30 d25 d15 dZR e/（c m2）4.0 1 078.0 1 071.2 1 081.6 1 081.8 1 082.0 1 08Zlm/（c m2）2.0 1 072.0 1 08初始3 d10 d1 d7 d21 d18 d30 d25 d15 da.B o d e 图1.0 1 086.0 1 071.4 1 081.0 1 0803.0 1 08b.N y q u ist 图1 061 051 071 081 091 041 03图 8涂层浸泡后的电化学阻抗谱图2.0 1 07初始3 d10 d1 d7 d21 d18 d30 d25 d15 d1.0 1 0703.0 1 07c.N y q u ist 放大图4.0 1 068.0 1 061.2 1 071.4 1 071.8 1 072.0 1 072.0 1 061.0 1 076.0 1 061.6 1 07第 2 6 卷 第 2 期2 0 2 3 年2 月MPF试验研究与应用Expe rim e nta l R e se a rc h a nd Applic a tio n现代涂料与涂装ZR e/（c m2）2 2（上接第 2 2 页）了批量试用。参考文献：1 董雷云，刘长军，潘缉悌.板式换热器不锈钢板失效分析J.压力容器，2 0 0 5（5）：5 0-5 2.2 王立坤，陈海，魏培生，等.不锈钢换热管的失效分析J.腐蚀与防护，2 0 2 0（1 0）：7 4-7 8.3 张亚明，夏邦杰，董爱华.板式换热器板片穿孔失效分析J.腐蚀科学与防护技术，2 0 1 1（6）：5 2 5-5 2 8.4 毛肖，张九渊，薛进，等.新型耐高温换热器涂料的研制J.腐蚀与防护，2 0 0 4（8）:3 4 8-3 5 0.5 刘杨，赵悦菊，杜婧，等.一种改性石墨烯导热防腐涂料的制备及性能C.2 0 1 8 第五届海洋材料与腐蚀防护大会暨海洋新材料及防护新技术展览会论文集，2 0 1 8.6 周晓红，杨春雷.散热器内防腐涂料的研制J.中国涂料，2 0 1 5（9）:4 0-4 4.7 聂晟楠，吴俐俊，柳盈含，等.换热器表面复合涂料的制备及耐腐蚀与导热性能J.精细化工，2 0 2 0（1）:6 6-7 1.8 L i Jin g,L ia n g Ju,L iu Y e m in g.H ig h-th e rm a l c o n d u c tiv e c o a tin g u se d o n m e ta l h e a t e x c h a n g e rJ.C h in e se Jo u rn a l o fC h e m ic a l E n g in e e rin g,2 0 1 4(5):5 9 6-6 0 1.9 贾思洋，杨万国，张波.涂层厚度对传热系数的影响研究J.现代涂料与涂装，2 0 1 1（1）:2 5-2 7.1 0 顾广新，徐杰.防腐颜料对水性环氧涂料性能的影响J.涂料技术与文摘，2 0 1 6（6）:1 2-1 7.1 1 王晓艳，高延敏，孟祥玲，等.新型缓蚀剂对水性环氧涂料防腐性能的影响J.涂料工业，2 0 0 9（4）：4 7-5 0.1 2 刘旭文，熊金平，左禹，等.无机/有机复合涂层体系在 3.5%N a C l 溶液中的 E IS J.化工学报，2 0 0 7（9）：2 2 8 8-2 2 9 2.1 3 刘旭文，熊金平，左禹，等.E IS 法研究 3 种配套涂层体系的腐蚀电化学行为J.化工学报，2 0 0 8（3）：6 5 9-6 6 4.2.3异常情况在设备运行过程中，由于种种原因，造成沸石分子筛在较长一段时间内只有吸附而没有脱附，虽然吸附仍然达标，但再次启动脱附时，出现了催化氧化过程难以控制的异常情况。测试后发现：由于长时间的间歇式吸附，沸石分子筛的吸附容量大大增加，引起脱附时的脱附浓度居高不下，而且脱附出来的废气成分分子量大、热值高，脱附时燃烧温度不稳定、上下波动大，处理这种由于深度吸附和分子迁移造成的异常情况，可以采取提高脱附温度和阶梯升温、延长脱附时间和手动控制调节的方法使沸石分子筛得到完全再生。3结语采用沸石分子筛为吸附剂的 V O C 净化设备较好地解决了大风量、低浓度的间歇式涂装废气处理问题，不仅可以用于喷涂水性漆时的废气处理，而且在喷涂油性漆时，吸附和脱附的废气处理的在线监测数据可以充分满足环保要求，去除率可达 9 8%以上且性能稳定。选用沸石分子筛，不存在着火的安全隐患，设备的安全性大大提高；沸石分子筛可以高温脱附达到完全脱附，高沸点的有机物不会在分子筛内残留积累，不会造成分子筛吸附容量的衰减，其吸附性能稳定，不会像活性炭那样吸附性能逐渐下降，可大大延长吸附材料的更换周期；另外，沸石分子筛可作为一般废物处理，不像活性炭需要作为危废处理，可避免危废存储、运输的风险，节约危废的处置费用。参考文献：1 苏伟健，徐绮坤，黎碧霞，等.工业源重点行业 V O C 治理技术处理效果的研究J.环境工程，2 0 1 6（1）：5 1 8-5 2 2.2 李长英，陈明功，盛楠，等.挥发性有机物处理技术的特点与发展J.化工进展，2 0 1 6（3）：9 1 7-9 2 5.3 王霞，安丽平，张晓涛，等.多孔材料用于木材干燥过程中V O C 吸附的研究进展和探讨J.材料导报，2 0 1 8（1）：9 3-1 0 1.4 麦荣坚，李永峰，余林，等.V O C 催化燃烧整体式催化剂的研究进展J.化工新型材料，2 0 1 0（8）：2 4-2 6.5 牛茜，李兵，徐校良，等.催化燃烧法处理挥发性有机化合物研究进展J.现代化工，2 0 1 3（1 1）：2 4-2 8.6 吴祖良，谢德援，陆豪，等.挥发性有机物处理新技术的研究J.环境工程，2 0 1 2（3）：7 9-8 3.7 张云，李彦锋.环境中 V O C 的污染现状及处理技术研究进展J.化工环保，2 0 0 9（5）：3 9-4 3.表 7沸石分子筛 VOC 处理装置废气排放量监测数据装置序号1总烃1.7 6甲烷0.8 021.2 90.4 2VOC0.9 70.8 7苯甲苯二甲苯000000m g/m3第 2 6 卷 第 2 期2 0 2 3 年2 月MPFE x pe rim e n ta l Re se a rc h a n d Applic a tio n 试验研究与应用现代涂料与涂装2 7