[发明专利]一种用于精馏塔内件阻垢的改性碳纳米涂层

摘要

本发明涉及一种用于精馏塔内件表面磷、硫改性碳纳米涂层材料的制备方法，包括如下步骤：将双二苯基膦甲烷，二巯基甲烷按比例混合后，注入氩气氛管式炉中加热至1000～1300℃使其气化，然后在氢气或氩气管式炉中进行化学气相沉积，将磷、硫改性的碳纳米涂层直接生成在精馏塔内件表面，然后通过迅速冷却将其固定。该方法得到的磷、硫改性碳纳米涂层能够有效防止废水处理过程中钙、镁和重金属在精馏塔内件表面结垢，解决了由于结垢造成精馏塔频繁清理和维护的问题。

主权项

一种用于精馏塔内件阻垢的磷、硫改性碳纳米涂层材料，其制备步骤包括：1)原料配制：在冰水浴条件下，取双二苯基膦甲烷，二巯基甲烷按照一定比例混合均匀，并保存在冰水浴中；2)改性碳纳米材料制备：取一定质量的步骤1)得到的混合液，使用计量泵以0.1～200g/min的速度注入氩气氛管式炉中，迅速加热至1000～1300℃，此时原料液完全气化，保持该气化物在此步骤管式炉中的停留时间大于2秒，其目的是使其充分原子化；3)化学气相原位沉积：将需要涂层的塔内件放置于氢气或氩气氛管式炉内，温度控制在500～1300℃，将步骤2)得到的气化物通入此步骤管式炉中，保温10～60分钟；4)改性碳纳米涂层生成：将步骤3)处理后的塔内件转移至0～90℃的恒温器内，使其温度迅速降低，最终在表面生成巯基和膦接枝的三维碳纳米结构，该结构能够有效抑制钙盐和镁盐在表面沉积，且耐温不低于160℃。前述精馏塔内件指安装于精馏塔内部的零件，包括：塔板、填料、蒸汽喷布管、液体分布器，及这些零件的配套零部件。权利要求1)中所述的双二苯基膦甲烷的分子式为C25H22P2、二巯基甲烷的分子式为CH4S2。所述的一定比例指双二苯基膦甲烷，二巯基甲烷的质量比为40∶1～1∶10。权利要求2)中所述的取一定质量，是指按照需涂层处理的塔内件表面积计算，每平方米加入0.1g。所述的氩气氛，其中含氧量应小于0.1％。所述的停留时间指原料液进入管式炉到气化物离开管式炉的时间。权利要求3)中所述的氢气或氩气氛，其中含氧量应小于0.1％，含氮量应小于0.2％。权利要求4)中所述的恒温器，其性能要求是在物料放置到其中时，保持温度波动小于20℃。