リン肥非金属材料の防食対策

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2.jpgリン肥の製造過程で一般的に使用される非金属材料には、黒鉛、ゴム、グラスファイバー、プラスチック、合成繊維、各種繊維、各種セメント、塗料などがある。これらの非金属材料は、各種タンク、排ガスシステム、気液分離システム、配管などの静止設備に主に使用され、非金属材料は基本的にこれらの要求を満たすことができる。非金属材料を用いて成功を収めている機器をいくつか挙げます。 　　1、湿式リン酸抽出槽　酸分解槽とも呼ばれ、槽内の媒体条件はかなり厳しく、H2SO4、H3PO4、HF、HCl、酸に不溶な物質などが存在する。反応温度は80℃前後で、腐食性が非常に強く、また媒体の流動によりある程度の摩耗作用も存在する。抽出槽の基本は、一般的に鉄筋コンクリートまたは鋼製の外殻で、内部には非金属材料が内張りされている。ライニング構造には単一ライニングと複合ライニングがあり、最外層はすべて黒鉛ブロック板を使用している。使用面から見ると、不透明グラファイトと透明グラファイトの両方に優れた耐食性がある。現在、国内で比較的成熟している抽出槽の防食対策には4種類あります。 　　（1）エポキシフェノール樹脂モルタルを地層とし、その上に2層の透過性黒鉛板（δ=12mm）を敷くという、この単一ライニング構造は経済的であり、かつ比較的信頼性が高い。エポキシフェノール樹脂モルタルおよびグラファイト板にはある程度の脆さがあるため、施工や使用方法が不適切だと、抽出槽の基材に悪影響を及ぼし、抽出槽の使用寿命を短くしてしまう可能性が高い。したがって、抽出槽の使用寿命を延ばすための鍵はメンテナンスであり、局部的に損傷した弱い部分は早急に修理する必要がある。 　　（2）エポキシフェノール樹脂製のグラスファイバー強化プラスチックを防漏隔離層として使用し、グラスファイバー強化プラスチックの下層にはエポキシフェノール樹脂モルタルを過渡層として用いる。さらにグラスファイバー強化プラスチックの表面には、フェノール樹脂モルタルと透過性黒鉛板を交互に重ねた層を設け、最後にもう一度フェノール樹脂モルタルを塗布して表層を形成する。これにより、フェノール樹脂モルタルのもろさに起因する漏れを効果的に防ぐことができる。 　　（3）鉛板を防漏層とし、その上に耐酸タイルを1層、不透性グラファイト板を2層敷き、表面にフェノール樹脂モルタルを塗る。しかし、裏打ち用の鉛が作業員の健康に悪影響を及ぼし、鉛板とケーシングの密着度が不十分で施工品質の保証が難しく、腐食も深刻なため、現在では使用されていない。 　　（4）鋼製ケースの内側にゴムをライニングし、硬質ゴムと軟質ゴムの2層を敷き、その上から耐酸タイルと不透過性の黒鉛板を設置し、表面にはフェノール系セメントを塗布する；3層のゴム（ソフトゴム＋ハードゴム＋ソフトゴム）を内張りにすることもできます。この方法の防食効果の良し悪しは、ライニングの品質にかかっており、一度損傷すると修復が非常に困難になる。ゴムライニングは防漏層として、耐えられる温度勾配が大きく、基材との結着性も良いため、ライニングの品質を保証できれば普及に値する。 　　2、撹拌羽根　これは腐食（主に摩耗）が比較的ひどい部品です。金属材料の選定においては、K合金、Mo2Ti、UB6（海外でのリン酸製造用専用鋼）が使用可能だが、CL濃度を厳しく制御する必要がある（0.1％未満が望ましい）。そうでないと耐食性が著しく低下し、蜂の巣状の欠陥が生じる。スラリー羽根には鋼や18-8ステンレス鋼、Mo2Tiにゴムを被覆したもの（主にクロロプレンゴム）が使われ、ナイロンゴムを被覆したものもあり、後者は耐食性に優れるが耐摩耗性には劣る。国内の各地域にあるリン鉱石には大きな違いがあり、一般的な金属材料を使用するだけでは要求を満たすことが難しい。コストの低い炭素鋼で全体をラバーで被覆する方法が利用できるが、定期的なメンテナンスや交換が必要となる。 　　3、フィルター　　傾斜式フィルターが多く見られる。エアミス盤はK合金（Cr25Ni20Mo2Cu3Ti）を採用しています；スラリー分配器、気液分離タンク、フィルターディスクフレームは硬質PVCまたはPPを使用し、フィルターカーテンはポリエステル製で、ストッパーホイールとサポートホイールには工業用プラスチックのナイロンが使用されるほか、ゴム被覆鋼材や合金も使用可能である。透過漏れが深刻な問題を解決するために、フィルター布としては細糸編みのポリプロピレンフィルター布も使用できる。 　　4、濃縮装置　濃縮装置には、主にフラッシュチャンバー、真空蒸発器、および熱交換器がある。蒸発室はほとんどが金属材料を使用していますが、鋼板に黒鉛をライニングする方法や、ステンレス鋼にブチルゴムをライニングする方法、炭素鋼にブチルゴムをライニングする方法など、ライニング方式も用いられ、どちらも効果的です。真空蒸発器は、裏層に硬質ゴム、表層に軟質ゴムを使用した二重コンポジットライニングを採用できる。熱交換器には、グラファイト製の管式熱交換器やポリテトラフルオロエチレン製の熱交換器があり、その中でもHP型のブロック孔式グラファイト熱交換器がよく見られる。 　　5、気液分離システムおよび排ガス吸収システム　気液分離システムにおける媒体の温度は80℃を超えず、リン酸濃度も高くなく、腐食性も弱いため、システム圧力も低い。そのため、一体型のPVC構造を採用でき、配管にはゴム管またはPVC管を使用できる。排ガスシステムでは主に水素フッ化物による腐食問題が考慮され、排ガス洗浄塔、排ガス排気ファン、フッ素吸収塔には炭素鋼にゴムをライニングする方法が適切である。