在環(huán)保行業(yè)中防腐設(shè)備的應(yīng)用及維修
發(fā)布者：無(wú)錫新龍科技有限公司 時(shí)間：2016年11月23日
防腐錟備在穌保行夂中的袁用癱修范正明邱滔巢建偉江蘇石油化工學(xué)院精細(xì)化工研究所，常州，213016亞鐵的廢酸處理過(guò)程中出現(xiàn)的設(shè)備腐蝕問(wèn)，說(shuō)明了環(huán)保設(shè)備的防腐重要性及該類(lèi)設(shè)備在選材制造使用及維修時(shí)應(yīng)注意的要點(diǎn)在環(huán)保行業(yè)中，設(shè)備的防腐性能通常沒(méi)有得到應(yīng)有的重視和保證。隨著精細(xì)化工的發(fā)展，產(chǎn)生的廢料成份越來(lái)越復(fù)雜，有酸堿有機(jī)溶劑等等。如何保證設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)又能使設(shè)備產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，成為目前環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)制造和使用的核心問(wèn)。本文將以實(shí)例說(shuō)明此類(lèi)設(shè)備在選材制造使用及維修時(shí)應(yīng)注意的些問(wèn)。
1實(shí)驗(yàn)介紹1.1處理工藝某公司，冷軋板酸洗采用14稀鹽酸，鋼板酸洗后排出7廢鹽酸，排放量2，采用生石灰混合攪拌中和后排出掩埋，每年的費(fèi)用近200萬(wàn)元，而且還存在黃色廢渣的次污染問(wèn)，嚴(yán)重影響環(huán)境，并且損失的稀鹽酸達(dá)到所用鹽酸量的半。我們采用效薄膜蒸發(fā)的方法回收7鹽酸和氯化亞鐵晶體，既保護(hù)了環(huán)境，又回收了鹽酸，并在工廠(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)中，不再向環(huán)境排放廢鹽酸，使環(huán)境效益與社會(huì)效益相致。
針對(duì)該廠(chǎng)酸洗廢水中含有氯化亞鐵易析出的情況，我們?cè)O(shè)計(jì)了兩效升降膜蒸發(fā)器進(jìn)行廢酸的處理，工藝流程框如下酸洗鋼板后的廢酸進(jìn)入廢酸位槽經(jīng)計(jì)量后進(jìn)人預(yù)熱2，進(jìn)人效升膜蒸發(fā)器3，效升膜蒸發(fā)器3產(chǎn)生的氣體進(jìn)人預(yù)熱器冷凝后，進(jìn)步冷卻后返回酸洗車(chē)間使用；未蒸發(fā)的廢酸進(jìn)入效降膜蒸發(fā)器4進(jìn)行降膜蒸發(fā)。經(jīng)升降膜蒸發(fā)后的濃縮廢酸中氯化亞鐵含量較，經(jīng)冷卻后即成結(jié)晶，用離心機(jī)分離，母液回人廢酸高位槽重復(fù)蒸發(fā)濃縮。
得到的氯化亞鐵晶體可出售或加工成其它產(chǎn)品，回收的7稀鹽酸可返回入酸洗車(chē)間進(jìn)行配酸，并且總量能保持平衡，使系統(tǒng)處于閉路循環(huán)。實(shí)際生產(chǎn)中因氯化亞鐵晶體帶走結(jié)晶水，因此每日的配酸中還需補(bǔ)充少量的新鮮工業(yè)用水。
效蒸發(fā)器的加熱源為水蒸氣，而效蒸發(fā)器中，設(shè)備接觸的主要介質(zhì)有稀鹽酸氯化亞鐵鹽酸蒸氣等。
1.2設(shè)備的防腐措施及加工方法由于廢酸中存在稀鹽酸氯化亞鐵和鹽酸蒸氣等腐蝕性介質(zhì)且溫度較高，我們作了各種情況下設(shè)備防腐性能的對(duì)比測(cè)試。根據(jù)搪玻璃材料的耐腐蝕性能，選擇效蒸發(fā)器的殼體為搪玻璃殼體，而對(duì)于蒸發(fā)器的列管，選擇不透性石墨材料。裝置投人試運(yùn)行后，僅天就發(fā)現(xiàn)效蒸發(fā)器的搪玻璃已腐蝕，當(dāng)時(shí)只認(rèn)為是搪玻璃殼體壁厚不夠造成的；重新加工殼體并投人使用后，也出；相同的腐蝕現(xiàn)象。經(jīng)仔細(xì)研究后確認(rèn)，在鹽酸蒸氣存在下，使用溫度達(dá)100時(shí)，搪玻璃不耐腐蝕，后改用聚氟乙烯襯里，它能耐較高溫度下的鹽酸蒸氣等的腐蝕，保證了設(shè)備運(yùn)行情況良好。
效蒸發(fā)器為石墨新型列管換熱器，因殼程流體為水蒸汽，殼體采用普通碳鋼。在使用過(guò)程中，使用的耐酸橡膠墊片，在水蒸汽加熱條件下，因不耐高溫而發(fā)生泄漏。另外，新型石墨列管在使用過(guò)程中出現(xiàn)大面積堵塞。
在運(yùn)行過(guò)程中，石墨列管耐腐蝕情況良好，說(shuō)明石墨材料在稀鹽酸特別是鹽酸蒸氣及高溫的條件下比搪玻璃材質(zhì)有著更好的防腐蝕性能。酚醛樹(shù)脂浸潰的石墨可在30+180尤以?xún)?nèi)的任何溫度下長(zhǎng)期使用，在鹽酸硫酸磷酸醋酸乳酸氯代醇芳香族烴和脂肪族烴等的生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用；聚氟乙烯材料也具有很好的防腐蝕性能。下面就這兩種材質(zhì)的襯里施工方法作簡(jiǎn)述。
石墨襯里常用的規(guī)格是100505的石墨磚，經(jīng)樹(shù)脂浸潰后，用膠泥粘接襯在碳鋼設(shè)備內(nèi)側(cè)。在施工過(guò)程中需雙層襯里，以免單層襯里時(shí)膠泥直接接觸物料影響設(shè)備質(zhì)量。主要加工難點(diǎn)是管口處的襯里工藝，應(yīng)嚴(yán)格按工藝要求進(jìn)行；另外石墨襯里要特別注意襯里厚度對(duì)筒體內(nèi)徑的影響。
聚氟乙烯襯里簡(jiǎn)寫(xiě)，17或氟塑料由于分子結(jié)構(gòu)中引入具有負(fù)電性的氟原子，因而有高度的化學(xué)穩(wěn)定性和耐高低溫性能。
除熔融堿金屬或它的氨溶液氟化氯及元素氟外，它能抵抗任何種類(lèi)任何濃度的酸堿鹽氧化劑有機(jī)溶劑和其它所有強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的腐蝕。
耐溫范圍為195，+250.它是目前所有氟塑料中用量最大的種。因其在熔融狀態(tài)也無(wú)流動(dòng)性，因此很難用模壓注射等般熱塑性塑料的加工方法來(lái)加工。通常采用噴涂法焊接法和纏繞法進(jìn)行防腐襯里的施工。
噴涂法有乳液噴涂后燒結(jié)和樹(shù)脂粉末等離子直接噴涂成膜兩種工藝。但涂層不可避免地有針孔存在，而且容易龜裂，用于化工設(shè)備防腐目前還不能保證其性能指標(biāo)。
焊接法是加工大型薄壁內(nèi)襯件的重要手段之，需要大噸位的壓機(jī)壓制大棒料，然后車(chē)削出大薄板應(yīng)用。板的焊接工藝，目前有兩種，種是熱壓焊接法，就是在溫度和定壓力下，將兩塊板熱熔接在起，此法的關(guān)鍵是如何使兩塊板的焊接面迅速而精確地同時(shí)熔接在起；另種工藝是用，人作焊條，象聚氯乙烯樣用熱風(fēng)焊接，是種新開(kāi)發(fā)的焊接技術(shù)人即可溶性聚氟乙烯氟乙烯與全，烷基乙烯基醚的共聚物。后種方法具有施工簡(jiǎn)單，且工時(shí)少，是目前比較常用的施工方法。
纏線(xiàn)法將薄帶纏繞在金屬模具上，來(lái)回交叉纏繞到所需厚度，再在其外用玻璃絲帶捆扎，然后將工件放在電爐中燒結(jié)成型。
經(jīng)過(guò)分析認(rèn)為，原有搪玻璃設(shè)備的筒體仍可使用，因此只對(duì)各制造廠(chǎng)家不同的聚氟乙烯加工工藝，最后選擇聚氟乙烯薄板焊接工藝進(jìn)行筒體加工。
1.3列管加熱設(shè)備的維修在廢水處理過(guò)程中，由于廢鹽酸中含有大量雜質(zhì)，設(shè)備停車(chē)后如不及時(shí)清洗，就會(huì)發(fā)生加熱列管堵塞。大而積堵塞的主要原因是在生產(chǎn)過(guò)程中未能很好地控制蒸發(fā)器出1的固體含量，使其在較高溫度下仍能結(jié)晶析出，而這僅需要通過(guò)調(diào)節(jié)工藝控制參數(shù)便可以實(shí)現(xiàn)。而如果發(fā)生少量列管損壞這可從冷凝水的ph值的測(cè)定來(lái)判定，則可采用堵塞壞管和換管技術(shù)。
某公司所用的效蒸發(fā)器的管束，端為閌定管束，另端為浮動(dòng)管束。固定管束上部為液相分布管，上開(kāi)，型口，斷開(kāi)膠接的目的是有利于分布管的水平調(diào)節(jié)，浮動(dòng)管束使管束膨脹獨(dú)立于管板的膨脹。結(jié)構(gòu)2.
在設(shè)計(jì)過(guò)程中，均考慮定比例的富裕量。當(dāng)壞管數(shù)量小于總管數(shù)的5，為縮短停機(jī)時(shí)間，般采用壞管堵塞技術(shù)；而當(dāng)壞管數(shù)量達(dá)到總管數(shù)的左右時(shí)，般采用換管技術(shù)；而當(dāng)壞管數(shù)量大于5以上時(shí)，換熱管需全部更換。
1堵塞壞管技術(shù)。
堵塞壞管技術(shù)的程序如下用碳化鎢或鎢鉻鈷合金鉆子清理管孔，鉆子直徑比管子外徑大清理深度約為75，將長(zhǎng)70的石墨塞鋸成兩半，將膠泥涂于管孔內(nèi)，施膠泥于第半塞外圓處并將部分塞推入管孔，在第半塞的外圓處和塞頭上涂上膠泥，將兩個(gè)半塞推進(jìn)管孔，使塞頭外平面低于管板面大約5，然后清除管孔周?chē)嘤嗟哪z泥，使膠泥凝固，3.
當(dāng)壞管數(shù)量達(dá)到總管數(shù)的10左右時(shí)，般采用換管技術(shù)，同堵塞壞管技術(shù)樣，需將固定管板兩側(cè)膠接的管子用鉆子清理管孔，清理的深度要大于管板深度；然后用管子直接連著分布管與管板進(jìn)行膠接。換管程序如下將新管子連同分布管問(wèn)加工好后，插人加熱器，調(diào)節(jié)分布管的水平，從浮動(dòng)管束處標(biāo)記管子長(zhǎng)度，再取出以確定所換管子長(zhǎng)度。
用個(gè)長(zhǎng)刮鏟，在固定管板上孔的內(nèi)壁處涂層膠泥，然后在裸露的管端施層膠泥將管子推人，直至浮動(dòng)管束達(dá)到安裝位置，確認(rèn)后再在固定管板外側(cè)涂上些膠泥。注意擠出的膠泥若較多應(yīng)適當(dāng)鏟除。待膠泥凝固后即可組裝整臺(tái)加熱器。單管換管連接方式4.
襯里對(duì)碳鋼設(shè)備的結(jié)構(gòu)要求，設(shè)備要求具備足夠的剛度，保證在吊裝及負(fù)荷作業(yè)時(shí)不變形，因而在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量選用圓筒型結(jié)多月，未再出現(xiàn)任何腐蝕情況，裝置達(dá)到設(shè)計(jì)要求，滿(mǎn)足了使用要求；且因工廠(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，已著手進(jìn)行擴(kuò)建。
況來(lái)看，石墨設(shè)備及聚氟乙烯襯里設(shè)備在，丈以上的鹽酸及鹽酸蒸氣環(huán)境中有良好的抗腐蝕性能，很好地滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)要求。
目前在化工廢料的處理過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)由于設(shè)備的防腐性能不足而導(dǎo)致設(shè)備不能正常運(yùn)行。由于廢料的成份復(fù)雜且不易測(cè)定，因此筆者建議在條件許可的情況下，選用石墨和作防腐襯里，能滿(mǎn)足大多數(shù)情況下設(shè)備的防腐要求。
1實(shí)用防腐蝕施工技術(shù)手冊(cè)上下冊(cè)。化工部化工防腐蝕科技情報(bào)中心站，1986 2左景伊編。腐蝕數(shù)據(jù)手冊(cè)，化學(xué)工業(yè)出版社，1987年7月中石化設(shè)計(jì)情報(bào)中心站技術(shù)委員暨聯(lián)絡(luò)員工作會(huì)議在寧波召開(kāi)中石化設(shè)計(jì)情報(bào)中心站技術(shù)委員聯(lián)絡(luò)員工作會(huì)議于2001年9月18日22日在浙江省寧波市召開(kāi)，29個(gè)設(shè)計(jì)院50名代參加了會(huì)議。會(huì)議由中心站副站長(zhǎng)王延荻主持，并匯報(bào)了中心站近幾年工作以及今后工作要點(diǎn)；中心站站長(zhǎng)吳孝熾致開(kāi)幕詞，并作了石化設(shè)計(jì)市場(chǎng)和信息情報(bào)工作的專(zhuān)報(bào)告；石油化工設(shè)計(jì)編輯部匯報(bào)了工作及介紹了刊物的質(zhì)量及保證體系；中心站同志演了通過(guò)因特網(wǎng)檢索世界各國(guó)的石油化工相應(yīng)專(zhuān)的數(shù)據(jù)庫(kù)及中國(guó)石油化工集團(tuán)科技期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)。
會(huì)議對(duì)石油化工面臨的形勢(shì)機(jī)遇和挑戰(zhàn)有了進(jìn)步的認(rèn)識(shí)。
會(huì)議對(duì)石油化工設(shè)計(jì)單位及情報(bào)信息面臨的形勢(shì)和挑戰(zhàn)以及中心站的工作及未來(lái)的發(fā)展進(jìn)行了充分議論。
針對(duì)中心站提出的搞好情報(bào)工作的點(diǎn)建議拓展咨詢(xún)領(lǐng)域，全方位開(kāi)展情報(bào)工作；做好專(zhuān)研究；加強(qiáng)隊(duì)伍的建設(shè)，進(jìn)行了討論。
會(huì)議對(duì)中心站的工作有了新的認(rèn)識(shí)。是如何辦出石化設(shè)計(jì)情報(bào)中心站的特色。是如何通過(guò)中心站得到新產(chǎn)品新技術(shù)新工藝的信息，邀請(qǐng)技術(shù)專(zhuān)家和新產(chǎn)品的制造商介紹是個(gè)很好的途徑。是通過(guò)中心站的技術(shù)交流，各設(shè)計(jì)院之間增加了相互了解，增強(qiáng)了友誼。
③考慮設(shè)備的直徑大小及內(nèi)部為換熱管束的情況，采用分節(jié)方式進(jìn)行加工，設(shè)備內(nèi)若有花板等，應(yīng)設(shè)計(jì)成可拆式。
在設(shè)備修理中，因考慮到筒體仍可使用，選擇聚氟乙烯材料作效蒸發(fā)器的防腐蝕襯里材料，這樣可降低設(shè)備的造價(jià)。
2結(jié)論采用上述防腐措施的設(shè)備投入使用，運(yùn)行6個(gè)。
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