在环保行业中防腐设备的应用及维修
发布者:无锡新龙科技有限公司 时间:2016年11月23日
防腐锬备在稣保行夂中的袁用瘫修范正明邱滔巢建伟江苏石油化工学院精细化工研究所,常州,213016亚铁的废酸处理过程中出现的设备腐蚀问,说明了环保设备的防腐重要性及该类设备在选材制造使用及维修时应注意的要点在环保行业中,设备的防腐性能通常没有得到应有的重视和保证。随着精细化工的发展,产生的废料成份越来越复杂,有酸碱有机溶剂等等。如何保证设备的长期稳定运行,同时又能使设备产生较大的经济效益和社会效益,成为目前环保设备设计制造和使用的核心问。本文将以实例说明此类设备在选材制造使用及维修时应注意的些问。
1实验介绍1.1处理工艺某公司,冷轧板酸洗采用14稀盐酸,钢板酸洗后排出7废盐酸,排放量2,采用生石灰混合搅拌中和后排出掩埋,每年的费用近200万元,而且还存在黄色废渣的次污染问,严重影响环境,并且损失的稀盐酸达到所用盐酸量的半。我们采用效薄膜蒸发的方法回收7盐酸和氯化亚铁晶体,既保护了环境,又回收了盐酸,并在工厂实际生产中,不再向环境排放废盐酸,使环境效益与社会效益相致。
针对该厂酸洗废水中含有氯化亚铁易析出的情况,我们设计了两效升降膜蒸发器进行废酸的处理,工艺流程框如下酸洗钢板后的废酸进入废酸位槽经计量后进人预热2,进人效升膜蒸发器3,效升膜蒸发器3产生的气体进人预热器冷凝后,进步冷却后返回酸洗车间使用;未蒸发的废酸进入效降膜蒸发器4进行降膜蒸发。经升降膜蒸发后的浓缩废酸中氯化亚铁含量较,经冷却后即成结晶,用离心机分离,母液回人废酸高位槽重复蒸发浓缩。
得到的氯化亚铁晶体可出售或加工成其它产品,回收的7稀盐酸可返回入酸洗车间进行配酸,并且总量能保持平衡,使系统处于闭路循环。实际生产中因氯化亚铁晶体带走结晶水,因此每日的配酸中还需补充少量的新鲜工业用水。
效蒸发器的加热源为水蒸气,而效蒸发器中,设备接触的主要介质有稀盐酸氯化亚铁盐酸蒸气等。
1.2设备的防腐措施及加工方法由于废酸中存在稀盐酸氯化亚铁和盐酸蒸气等腐蚀性介质且温度较高,我们作了各种情况下设备防腐性能的对比测试。根据搪玻璃材料的耐腐蚀性能,选择效蒸发器的壳体为搪玻璃壳体,而对于蒸发器的列管,选择不透性石墨材料。装置投人试运行后,仅天就发现效蒸发器的搪玻璃已腐蚀,当时只认为是搪玻璃壳体壁厚不够造成的;重新加工壳体并投人使用后,也出;相同的腐蚀现象。经仔细研究后确认,在盐酸蒸气存在下,使用温度达100时,搪玻璃不耐腐蚀,后改用聚氟乙烯衬里,它能耐较高温度下的盐酸蒸气等的腐蚀,保证了设备运行情况良好。
效蒸发器为石墨新型列管换热器,因壳程流体为水蒸汽,壳体采用普通碳钢。在使用过程中,使用的耐酸橡胶垫片,在水蒸汽加热条件下,因不耐高温而发生泄漏。另外,新型石墨列管在使用过程中出现大面积堵塞。
在运行过程中,石墨列管耐腐蚀情况良好,说明石墨材料在稀盐酸特别是盐酸蒸气及高温的条件下比搪玻璃材质有着更好的防腐蚀性能。酚醛树脂浸溃的石墨可在30+180尤以内的任何温度下长期使用,在盐酸硫酸磷酸醋酸乳酸氯代醇芳香族烃和脂肪族烃等的生产中得到广泛应用;聚氟乙烯材料也具有很好的防腐蚀性能。下面就这两种材质的衬里施工方法作简述。
石墨衬里常用的规格是100505的石墨砖,经树脂浸溃后,用胶泥粘接衬在碳钢设备内侧。在施工过程中需双层衬里,以免单层衬里时胶泥直接接触物料影响设备质量。主要加工难点是管口处的衬里工艺,应严格按工艺要求进行;另外石墨衬里要特别注意衬里厚度对筒体内径的影响。
聚氟乙烯衬里简写,17或氟塑料由于分子结构中引入具有负电性的氟原子,因而有高度的化学稳定性和耐高低温性能。
除熔融碱金属或它的氨溶液氟化氯及元素氟外,它能抵抗任何种类任何浓度的酸碱盐氧化剂有机溶剂和其它所有强腐蚀性介质的腐蚀。
耐温范围为195,+250.它是目前所有氟塑料中用量最大的种。因其在熔融状态也无流动性,因此很难用模压注射等般热塑性塑料的加工方法来加工。通常采用喷涂法焊接法和缠绕法进行防腐衬里的施工。
喷涂法有乳液喷涂后烧结和树脂粉末等离子直接喷涂成膜两种工艺。但涂层不可避免地有针孔存在,而且容易龟裂,用于化工设备防腐目前还不能保证其性能指标。
焊接法是加工大型薄壁内衬件的重要手段之,需要大吨位的压机压制大棒料,然后车削出大薄板应用。板的焊接工艺,目前有两种,种是热压焊接法,就是在温度和定压力下,将两块板热熔接在起,此法的关键是如何使两块板的焊接面迅速而精确地同时熔接在起;另种工艺是用,人作焊条,象聚氯乙烯样用热风焊接,是种新开发的焊接技术人即可溶性聚氟乙烯氟乙烯与全,烷基乙烯基醚的共聚物。后种方法具有施工简单,且工时少,是目前比较常用的施工方法。
缠线法将薄带缠绕在金属模具上,来回交叉缠绕到所需厚度,再在其外用玻璃丝带捆扎,然后将工件放在电炉中烧结成型。
经过分析认为,原有搪玻璃设备的筒体仍可使用,因此只对各制造厂家不同的聚氟乙烯加工工艺,最后选择聚氟乙烯薄板焊接工艺进行筒体加工。
1.3列管加热设备的维修在废水处理过程中,由于废盐酸中含有大量杂质,设备停车后如不及时清洗,就会发生加热列管堵塞。大而积堵塞的主要原因是在生产过程中未能很好地控制蒸发器出1的固体含量,使其在较高温度下仍能结晶析出,而这仅需要通过调节工艺控制参数便可以实现。而如果发生少量列管损坏这可从冷凝水的ph值的测定来判定,则可采用堵塞坏管和换管技术。
某公司所用的效蒸发器的管束,端为闶定管束,另端为浮动管束。固定管束上部为液相分布管,上开,型口,断开胶接的目的是有利于分布管的水平调节,浮动管束使管束膨胀独立于管板的膨胀。结构2.
在设计过程中,均考虑定比例的富裕量。当坏管数量小于总管数的5,为缩短停机时间,般采用坏管堵塞技术;而当坏管数量达到总管数的左右时,般采用换管技术;而当坏管数量大于5以上时,换热管需全部更换。
1堵塞坏管技术。
堵塞坏管技术的程序如下用碳化钨或钨铬钴合金钻子清理管孔,钻子直径比管子外径大清理深度约为75,将长70的石墨塞锯成两半,将胶泥涂于管孔内,施胶泥于第半塞外圆处并将部分塞推入管孔,在第半塞的外圆处和塞头上涂上胶泥,将两个半塞推进管孔,使塞头外平面低于管板面大约5,然后清除管孔周围多余的胶泥,使胶泥凝固,3.
当坏管数量达到总管数的10左右时,般采用换管技术,同堵塞坏管技术样,需将固定管板两侧胶接的管子用钻子清理管孔,清理的深度要大于管板深度;然后用管子直接连着分布管与管板进行胶接。换管程序如下将新管子连同分布管问加工好后,插人加热器,调节分布管的水平,从浮动管束处标记管子长度,再取出以确定所换管子长度。
用个长刮铲,在固定管板上孔的内壁处涂层胶泥,然后在裸露的管端施层胶泥将管子推人,直至浮动管束达到安装位置,确认后再在固定管板外侧涂上些胶泥。注意挤出的胶泥若较多应适当铲除。待胶泥凝固后即可组装整台加热器。单管换管连接方式4.
衬里对碳钢设备的结构要求,设备要求具备足够的刚度,保证在吊装及负荷作业时不变形,因而在设计中应尽量选用圆筒型结多月,未再出现任何腐蚀情况,装置达到设计要求,满足了使用要求;且因工厂规模的扩大,已着手进行扩建。
况来看,石墨设备及聚氟乙烯衬里设备在,丈以上的盐酸及盐酸蒸气环境中有良好的抗腐蚀性能,很好地满足工业生产要求。
目前在化工废料的处理过程中,经常会由于设备的防腐性能不足而导致设备不能正常运行。由于废料的成份复杂且不易测定,因此笔者建议在条件许可的情况下,选用石墨和作防腐衬里,能满足大多数情况下设备的防腐要求。
1实用防腐蚀施工技术手册上下册。化工部化工防腐蚀科技情报中心站,1986 2左景伊编。腐蚀数据手册,化学工业出版社,1987年7月中石化设计情报中心站技术委员暨联络员工作会议在宁波召开中石化设计情报中心站技术委员联络员工作会议于2001年9月18日22日在浙江省宁波市召开,29个设计院50名代参加了会议。会议由中心站副站长王延荻主持,并汇报了中心站近几年工作以及今后工作要点;中心站站长吴孝炽致开幕词,并作了石化设计市场和信息情报工作的专报告;石油化工设计编辑部汇报了工作及介绍了刊物的质量及保证体系;中心站同志演了通过因特网检索世界各国的石油化工相应专的数据库及中国石油化工集团科技期刊全文数据库。
会议对石油化工面临的形势机遇和挑战有了进步的认识。
会议对石油化工设计单位及情报信息面临的形势和挑战以及中心站的工作及未来的发展进行了充分议论。
针对中心站提出的搞好情报工作的点建议拓展咨询领域,全方位开展情报工作;做好专研究;加强队伍的建设,进行了讨论。
会议对中心站的工作有了新的认识。是如何办出石化设计情报中心站的特色。是如何通过中心站得到新产品新技术新工艺的信息,邀请技术专家和新产品的制造商介绍是个很好的途径。是通过中心站的技术交流,各设计院之间增加了相互了解,增强了友谊。
③考虑设备的直径大小及内部为换热管束的情况,采用分节方式进行加工,设备内若有花板等,应设计成可拆式。
在设备修理中,因考虑到筒体仍可使用,选择聚氟乙烯材料作效蒸发器的防腐蚀衬里材料,这样可降低设备的造价。
2结论采用上述防腐措施的设备投入使用,运行6个。
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