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一种复合材料(玻璃钢)在环保工业中的应用研究与产业化开发

发布时间: 2021-04-12

来源: 科技服务团

基本信息

行业分类:石化与新材料

合作方式:技术服务

成果类型:新技术

成果描述

玻璃钢是复合材料中最主要的一类,是现代复合材料最先研究、开发、工业化的一个领域。它是以玻璃纤维作为增强材料,以合成树脂作基体材料的一种高分子复合材料,具有耐温耐腐蚀、比强度高、可塑性好、易维护等优点。我国“十一五”规划纲要提出节能减排工作,国家也制定了促进节能减排的一系列政策措施,各地大中小型企业纷纷将脱硫、尾气治理作为重要工作来抓,玻璃钢作为“防腐之王”更适合在该领域得到全面发展。本项目旨在进行环保工业中玻璃钢设备的研究与开发,基体材料采用酚醛改性乙烯基酯树脂或环氧乙烯基酯树脂,作为设备的内衬层,用来解决SO2等气体的腐蚀;无碱玻璃纤维、增强型浸润剂、硅烷偶联剂等材料作为设备的结构层,用以提高设备抗压抗弯等力学性能,通过塔体内部喷淋洗涤、多层过滤等工艺来达到了烟气、尾气排放达标,降低粉尘颗粒等,本项目结构设计采用有限元分析和实时动态模拟技术,成型工艺采用“一高三多、包封头”的机械缠绕方式。除此以外,为了使树脂按工艺的要求固化,改进树脂的理化性能,或改善固后制品的某些性能(如阻燃、抗静电、耐磨等),可在树脂配方中加入某些助剂如促进剂、固化剂、阻燃剂、耐磨材料、脱模剂、低收缩剂等。仅仅从原材料的角度来考虑,玻璃钢的复杂程度可见一斑,不同的原材料、相同原材料的不同构成比例以及不同的结构方式都造成了玻璃钢产品的性能差异。因此在项目实施期间,我们将进一步完善选材方案,不断优化结构设计和成型工艺,使产品性能更优越。本项目的实施不仅有效解决环保工业(节能减排)领域中设备的选用问题,使烟气、尾气排放标准,降低粉尘颗粒等对环境的影响,还能降低环保投入成本,减少维护费用,提高的循环利用附加值。本项目的实施,推动公司玻璃钢成套设备的开发,逐步实现该系列产品的工业化、产业化发展。1.通过使用和运行,玻璃钢在环保工业领域中充分发挥了其耐温耐腐蚀、轻质高强、可塑性好等优点,成为了有效替代传统钢衬鳞片、不锈钢等材质的新型复合材料。2.随着玻璃钢原材料开发的不断提升,设计工艺的改进,现玻璃钢产品耐温逐步提高,烟气进入温度可达160℃以上,对尾气含氟量也正逐步提升。3.本项目的实施,通过不断改进,设备塔体均采用微机控制缠绕完成,配件生产工艺逐步程序化、规范化,在市场不断扩张的情况下,形成了流水线制作及生产。本项目实施的关键技术:一是优化原材料选择方案;二是完善产品结构设计。针对环保工业中企业制备环节复杂的工况条件,采取的研究方法是:首先,通过大量的挂片试验、试制,优化原材料选择方案;其次,运用有限元分析和实时动态模拟技术,完善产品结构设计;最后,采用数控和微机自动化缠绕设备,并辅以喷射成型工艺、接触工艺和模压成型工艺,完成所需设备的主体制造。1.我公司通过合理的结构分析以及材料选择,采用机械缠绕方式完成设备的制作,最大限度提升产品机械性能,检测值为:环向拉伸强度337Mpa,轴向拉伸强度91Mpa,环向拉伸弹性模量28.73MGpa,轴向拉伸弹性模量13.72Gpa,断裂延伸率2.4%,剪切模量8.2Mpa。2.玻璃钢产品可塑性强的优点,设备内部可设置多重填料、喷淋及除雾装置,吸收尾气超标介质,达到烟气、尾气排放标准,降低粉尘颗粒等。从本项目实施以来,先后依据项目优点完成三环化工两套、富瑞化工一套,解化一套、宁波一套等工程项目、并顺利达到验收条件,达到环保要求。实现销售收入2944.48万元,增加固定资产697.31万元,实现利润388.29万元,上缴税金203.68多万元。经过研究课题组员的不懈努力,公司近年在环保行业开发并得到应用的新产品包括脱硫脱硝塔、氧化塔、氨水罐、硫铵液槽等成套装置。

成果资料