Как листы ПВХ используются в химической промышленности? Как обрабатывать?

Листы ПВХ (поливинилхлорида) широко используются в химической промышленности для применений, требующих коррозионной стойкости, изоляции или структурной поддержки из-за их химической стойкости, низкой стоимости, простоты обработки и хороших изоляционных свойств. Ниже поясняются области их применения и методы обработки:

I. Основные сценарии применения листов ПВХ в химической промышленности.

Основное применение листов ПВХ в химической области заключается в их устойчивости к кислотам и щелочам (особенно неокисляющим сильным кислотам и щелочам), устойчивости к солевому туману и устойчивости к большинству органических растворителей (за исключением сильнополярных растворителей, таких как тетрагидрофуран и кетоны). В основном они используются в следующих случаях:

1. Коррозионностойкое оборудование и конструктивные элементы.

Облицовка реакционного сосуда/башни: в качестве облицовочного материала для металлических реакционных сосудов листы ПВХ могут напрямую контактировать с кислотами, щелочами, растворами солей или агрессивными газами, защищая металлическую подложку от коррозии.

Малые резервуары и емкости для хранения: используются для хранения растворов кислот и щелочей низкой концентрации (например, 5–20% серной кислоты, соляной кислоты) или нейтральных жидкостей, заменяя некоторые резервуары для хранения из нержавеющей стали или стекловолокна и снижая затраты (обратите внимание, что долгосрочная рабочая температура ПВХ обычно не превышает 60 ℃).

Трубы и фитинги: листы ПВХ можно сворачивать или формовать в устойчивые к коррозии трубы, колена и фланцы для транспортировки агрессивных жидкостей (таких как хромсодержащие сточные воды в гальванических цехах и разбавленные щелочные растворы в химических цехах), часто используемые в сочетании с фитингами для труб из ПВХ.

2. Системы вентиляции и очистки выхлопных газов.

Коррозионностойкие воздуховоды и вытяжные шкафы. Для химических лабораторий или мастерских, где вытяжные системы должны транспортировать кислотные/щелочные газы (такие как HCl, NH₃), воздуховоды из ПВХ (толщиной 2–5 мм) могут заменить металлические воздуховоды для предотвращения коррозии. Плиты ПВХ также часто используются для изготовления столешниц и боковых панелей вытяжных шкафов из-за их устойчивости к коррозии, вызванной каплями реагентов.

Внутренние части башни абсорбции выхлопных газов: они служат в качестве опорных пластин набивки, перегородок распылительного слоя или непосредственно используются с насадкой из ПВХ для поглощения кислых выхлопных газов (таких как SO₂, NOₓ) или щелочных выхлопных газов.

3. Лабораторное и аналитическое оборудование

Лабораторные столы и операционные платформы: плиты из ПВХ (часто в сочетании с рамами из эпоксидной смолы или нержавеющей стали) обычно используются для рабочих поверхностей и стоек для реагентов в химических лабораториях, обеспечивая хорошую устойчивость к брызгам реагентов и влаге.

Контейнеры для обработки проб. Плиты ПВХ можно сваривать или склеивать в небольшие резервуары и лотки для хранения коррозийных образцов или в качестве сепараторов электродов в экспериментах по электролизу (избегая сильных окисляющих кислот, таких как концентрированная азотная кислота).

4. Сооружения по очистке сточных вод и охране окружающей среды

Облицовка и решетки канализационных резервуаров: В резервуарах уравнивания и нейтрализации гальванических и химических сточных вод плиты ПВХ могут использоваться в качестве антикоррозионной облицовки (толщиной 3-5 мм) для бетонных резервуаров; или выполнены в виде решеток, закрывающих поверхность резервуара и предотвращающих попадание мусора, а также устойчивых к длительному погружению в сточные воды.

Компоненты фильтрационного оборудования: используются в качестве уплотнительных прокладок фильтрующих пластин в фильтр-прессах или в качестве корпусов для небольших фильтров, устойчивых к коррозии фильтрата (например, кислотных фильтратов катализатора).

II. Методы обработки и применения ПВХ пластина

Листы ПВХ представляют собой термопластичные материалы, и их можно перерабатывать в желаемые структуры путем резки, сварки, склеивания и термоформования. Соответствующий процесс должен быть выбран в зависимости от конкретного применения, при этом необходимо уделять внимание контролю температуры и химической совместимости.

1. Резка и предварительная обработка

Выбор инструмента: Листы ПВХ имеют среднюю твердость (твердость по Шору примерно 70-80А). Для их резки можно использовать циркулярные пилы, лазерные резаки или гидроабразивные резаки, избегая проблем с заусенцами, связанных с резкой металла.

Обработка кромок: После резки кромки следует отшлифовать наждачной бумагой (зернистостью 80–240), чтобы удалить заусенцы и предотвратить концентрацию напряжений или дефекты при последующей обработке (например, сварке).

2. Сварка (для герметизации или высокопрочных соединений)

Листы ПВХ обычно свариваются горячим воздухом или высокочастотной сваркой, что подходит для изготовления больших резервуаров для хранения, трубопроводов или конструкций, требующих воздухонепроницаемости:

Сварка горячим воздухом: используйте специальный сварочный пистолет для ПВХ (температура 200–300 ℃), чтобы вплавить сварочный стержень (того же состава, что и лист ПВХ) в сварной шов. Необходим контроль температуры: слишком низкая температура может привести к плохой пайке, а слишком высокая может вызвать разложение ПВХ (выделение газа HCl, требующего вентиляции).

Высокочастотная сварка: этот метод нагревает лист ПВХ с помощью высокочастотного электрического поля (с использованием молекулярного трения для выработки тепла). Он подходит для массового производства (например, сборки листов ПВХ в резервуары для воды), предлагая высокую эффективность, но и более высокие затраты на оборудование.

3. Склеивание (для ненесущих или уплотняющих соединений)

В листах ПВХ обычно используется соединение растворителем или специальные клеи для ПВХ:

Склеивание растворителем: включает смешивание порошка ПВХ с растворителями, такими как хлороформ или тетрагидрофуран, для создания клеящего раствора. Этот раствор наносят на склеиваемые поверхности и оказывают давление до тех пор, пока растворитель не испарится (приблизительно 10-30 минут). Недостатком является более низкая прочность, что ограничивает его применение ненесущими участками (например, ремонт лабораторных столешниц).

Специальные клеи: такие как ПВХ-клеи на основе неопрена или акрила, они обладают высокой прочностью после отверждения (прочность на сдвиг может достигать 3-5 МПа), подходят для фланцевых соединений вентиляционных каналов, уплотнительных кромок оборудования и т. д. Поверхность необходимо предварительно очистить (протереть спиртом), чтобы на ней не было масла.

4. Термоформование (создание неправильных структур)

Листы ПВХ размягчаются при нагревании до 80–120 ℃, что позволяет формовать из них каналы, колена или изогнутые конструкции.

Ключевые моменты процесса: Равномерное нагревание (с использованием печи или инфракрасной лампы) имеет решающее значение для предотвращения локального перегрева и разложения; медленное охлаждение после формования (естественное или воздушное охлаждение) необходимо для предотвращения деформации.

Пример применения: листы ПВХ можно термоформовать в колена под углом 90° и сваривать с другими трубами из ПВХ для создания устойчивых к коррозии трубопроводов для транспортировки жидкостей.

5. Композиты и армирование (повышение производительности)

Армирование стекловолокном: листы ПВХ могут быть составлены из рубленого стекловолокна (FRP-ПВХ) для повышения прочности и термостойкости (повышение долгосрочной рабочей температуры до 80 ℃), что подходит для более требовательных химических структур.

Композиты с металлическим каркасом: листы ПВХ можно приклеивать к каркасам из оцинкованной стали или алюминиевого сплава для создания коррозионностойких корпусов оборудования (например, небольших шкафов для хранения кислот и щелочей), балансируя прочность и коррозионную стойкость.

III. Меры предосторожности при использовании

Температурные ограничения: долгосрочная рабочая температура листов ПВХ обычно не должна превышать 60 ℃, а кратковременная рабочая температура не должна превышать 80 ℃. Высокие температуры вызовут размягчение и разложение; следует избегать контакта с высокотемпературными средами или паром.

Химическая совместимость: Несмотря на стойкость к большинству кислот и щелочей, следует избегать сильных окислительных сред (таких как концентрированная азотная кислота, концентрированная серная кислота >90%) и полярных органических растворителей (таких как ацетон, дихлорметан), в противном случае может произойти набухание или растворение.

Защита от ультрафиолета: при использовании на открытом воздухе следует добавлять УФ-стабилизаторы или защитное покрытие (например, акриловое покрытие) для предотвращения старения и растрескивания, вызванных длительным воздействием солнечных лучей.

Краткое содержание

Листы ПВХ в основном используются в химической промышленности для изготовления коррозионностойких конструктивных элементов, систем вентиляции, лабораторного оборудования и очистных сооружений. Обработка в основном включает сварку, склеивание и термоформование. Соответствующий процесс, температура и химическая совместимость должны выбираться в зависимости от конкретного применения. Его преимущества заключаются в низкой стоимости и простоте обработки, что делает его пригодным для средне- и низкотемпературных, несильно окисляющих коррозионных сред.

Лист ХПВХ АХД серый & Белый лист ХПВК