搪瓷反應(yīng)釜,一種廣泛應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)過程中的重要設(shè)備,以其獨特的性能和優(yōu)點在許多行業(yè)中占據(jù)著不可替代的地位。
(1) 搪瓷反應(yīng)釜具有良好的物理力學(xué)性能, 瓷釉層硬度較高,抗壓強度較好,具有 良好的耐磨性能,耐 KCl 及物料的沖刷作用。
(2) 搪瓷反應(yīng)釜的使用溫度在緩慢加熱和 冷卻的條件下為-30℃~270℃,耐冷沖擊( 由 熱變冷) 的允許溫差為110℃,耐熱沖擊( 由冷 突然變熱) 的允許溫差為120℃。 搪瓷反應(yīng)釜能 滿足反應(yīng)的溫度條件和溫差變化。
(3) 搪瓷反應(yīng)釜具有優(yōu)良的耐腐蝕性能。 反應(yīng)釜的瓷釉是一種復(fù)雜的堿-硼-硅酸鹽玻 璃體,瓷釉層致密,它能耐除氫氟酸和含氟離 子的介質(zhì)、 高溫磷酸以及強堿外的各種濃度的 無機酸、 有機酸、 鹽類、 有機溶劑和弱堿的腐 蝕。 搪瓷反應(yīng)釜的耐高溫腐蝕性 ,適應(yīng) 轉(zhuǎn)化反應(yīng)槽的高溫濃硫酸(96%) 、鹽酸(31%) 的強腐蝕環(huán)境。
(4) 搪瓷反應(yīng)釜的使用壓力主要取決于鋼 板的強度、 設(shè)備的密封性及制造的工藝水平等因素。 一般釜內(nèi)使用壓力 P g ≤0.25M Pa,夾套 內(nèi)壓力 P g ≤0.6M Pa。 負壓下操作,一般使用 真空度≤700mmHg。
(5) 搪瓷反應(yīng)釜表面光滑,不掛料,易于 清洗,反應(yīng)完成后粘稠的硫酸氫鉀料漿易于放 出。
由于搪瓷反應(yīng)釜的優(yōu)異性能,它被廣泛應(yīng)用于石油、化工、醫(yī)藥、染料、農(nóng)藥等多個行業(yè)。在石油工業(yè)中,搪瓷反應(yīng)釜被用于各種油品的化學(xué)處理過程,如油品的脫硫、脫氮等;在化工行業(yè)中,搪瓷反應(yīng)釜被用于各種化學(xué)反應(yīng)的進行,如酯化、醚化、水解等;在醫(yī)藥行業(yè)中,搪瓷反應(yīng)釜則被用于藥物的合成與提取。
相較于傳統(tǒng)的鋼制反應(yīng)釜,搪瓷反應(yīng)釜具有更多的優(yōu)勢。首先,由于搪瓷涂層的存在,搪瓷反應(yīng)釜的耐腐蝕性能遠很鋼制反應(yīng)釜,從而大大延長了設(shè)備的使用壽命。其次,搪瓷反應(yīng)釜的傳熱性能也優(yōu)于鋼制反應(yīng)釜,能夠更好地控制化學(xué)反應(yīng)的溫度,提高生產(chǎn)效率。較后,搪瓷反應(yīng)釜的維護成本相對較低,減少了企業(yè)的運營成本。
搪瓷反應(yīng)釜作為一種常用的工業(yè)設(shè)備,廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、冶金等領(lǐng)域。然而,由于工藝條件的變化、操作不當、設(shè)備老化等原因,搪瓷反應(yīng)釜存在著一些潛在的隱患,如壓力、腐蝕、熱應(yīng)力、機械振動等。為了保障生產(chǎn)安全和設(shè)備使用壽命,有必要采取一系列的防護措施。
1. 壓力隱患及防護措施:搪瓷反應(yīng)釜在工作過程中常常承受著高壓力。如果壓力很過了設(shè)備的承受范圍,可能導(dǎo)致設(shè)備破裂,引發(fā)嚴重事故。為了預(yù)防此類隱患,應(yīng)定期檢查反應(yīng)釜的強度和密封性能,確保其處于良好的工作狀態(tài)。此外,在操作過程中,嚴格控制和監(jiān)測壓力,避免很過設(shè)備的安全工作壓力。
2. 腐蝕隱患及防護措施:搪瓷反應(yīng)釜在反應(yīng)過程中常常接觸到腐蝕性介質(zhì)。長期的腐蝕作用可能導(dǎo)致搪瓷層破損,進而影響設(shè)備的安全性和使用壽命。為了防止腐蝕隱患,應(yīng)選擇耐腐蝕性能較好的搪瓷材料,并定期檢查和維護搪瓷層的完整性。此外,合理控制反應(yīng)條件和介質(zhì)的濃度、溫度等因素,也可以減少腐蝕的發(fā)生。
3. 熱應(yīng)力隱患及防護措施:搪瓷反應(yīng)釜在高溫工作條件下,容易受到熱應(yīng)力的影響。長期的熱應(yīng)力作用可能導(dǎo)致搪瓷層開裂或剝落,進而影響設(shè)備的安全性和使用壽命。為了防止熱應(yīng)力隱患,應(yīng)注意控制反應(yīng)溫度的變化速率,避免快速升溫或降溫。此外,合理選擇搪瓷層和支撐結(jié)構(gòu)的材料,確保其熱膨脹系數(shù)匹配,減少熱應(yīng)力的產(chǎn)生。
4. 機械振動隱患及防護措施:搪瓷反應(yīng)釜在運行過程中常常受到機械振動的影響,長期的振動可能導(dǎo)致設(shè)備疲勞破裂。為了防止機械振動隱患,可以采取以下防護措施。首先,確保反應(yīng)釜和支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和剛性,避免過度振動。其次,定期檢查和維護設(shè)備的機械部件,如攪拌器、軸承等,確保其正常運轉(zhuǎn)。此外,采用減振措施,如安裝減振器、隔振墊等,可以有效降低機械振動對設(shè)備的影響。
搪瓷反應(yīng)釜的瓷釉層畢竟是附著在鋼基上 的玻璃質(zhì)脆性材料,必須很好地維護才能延長 其使用壽命。
(1) 搬動吊裝反應(yīng)釜應(yīng)輕起輕放,避免碰 撞和震動,不能用金屬錘或其它硬物錘擊敲打。
(2) 搪瓷反應(yīng)釜與外部管線采用法蘭連接, 對接的法蘭端面要平行,擰緊螺栓要注意均衡 并對稱加力,以免瓷層開裂或爆瓷,導(dǎo)致內(nèi)部 腐蝕或自外向內(nèi)的腐蝕。 帶瓷的部位、 部件切 忌承受除自重外的其它力。
(3) 安裝攪拌器和減速機時,應(yīng)保護好瓷 層,避免攪拌器掉落或碰撞基體。
(4) 釜蓋和釜體采用卡子連接,要保證卡 子數(shù)目的完整,擰緊卡子時應(yīng)加好襯墊,要用 力均衡,避免爆瓷。
(5) 不應(yīng)在搪瓷反應(yīng)釜的外壁直接焊接, 必要時在夾套上焊接,但要特別小心,一定要 用電焊,速度要快,并采取冷卻措施。 在搪瓷反應(yīng)釜附近施工或焊接時,應(yīng)注意把罐口蓋住, 防止外來硬物或焊渣等損壞瓷層。
(6) 加 KCl 物料時,不應(yīng)夾雜堅硬的雜物。 KCl 物料及濃硫酸加入時應(yīng)緩慢,避免物料反 應(yīng) 熱的集中釋放和壓力的驟升,導(dǎo)致 “冒鍋” ( 氣體外溢) 現(xiàn)象的發(fā)生。 放料口堵塞時,應(yīng)用 蒸汽反吹或用木棒、 塑料棒等輕輕捅開。 嚴禁 涼水冷激及鐵棒搗捅。
(7) 嚴格工藝操作,避免 “結(jié)鍋” ( 料漿 在反應(yīng)釜內(nèi)凝結(jié)) 事故的發(fā)生。
(8) 設(shè)備投用前及每次物料反應(yīng)放料后, 均應(yīng)詳細檢查,如發(fā)現(xiàn)裂紋、 爆瓷等損壞,必 須及時修補。 進入罐內(nèi)檢查或修補時,應(yīng)鋪墊 質(zhì)軟而潔凈的墊子。
搪瓷反應(yīng)釜由于機械碰撞、 溫度急變、 使 用不當?shù)仍斐闪鸭y、 爆瓷等破壞,需要及時修 補。
修補方法主要有以下幾種: 返廠局部或全 部搪瓷、 無機材料修補、 耐蝕金屬鉭材修補、 有 機材料修補、 無機和有機材料結(jié)合噴陶瓷修補 等。 以上方法中,搪瓷費用高,修補時間長,影 響生產(chǎn)。 無機材料修補效果不理想,使用壽命 短。 金屬鉭材修補僅限于生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氣 孔和砂眼。 噴陶瓷修補工藝復(fù)雜,受有機封孔 劑選擇的限制。
經(jīng)過長期的實踐摸索,我們采用有機高分 子材料進行修補,取得了較好的效果。 主要有 美國的貝爾佐納1321( 陶瓷 S-金屬) 和貝爾佐 納4311( 礦質(zhì)-CRI) 兩種高分子材料。 其特點 為貝爾佐納1321具有高強的粘接強度,貝爾佐 納4311具有優(yōu)良的耐溫耐蝕性。
(1)貝爾佐納1321的設(shè)計合理地使用了硅烷偶聯(lián)劑和固體填料。硅烷偶聯(lián)劑是一種含有氧化硅基團的烷烴,具有有機和無機兩種很性,可以很好地粘合有機膠粘劑和無機基材。同時,固體填料(包括陶瓷和金屬)的合理添加,能夠與金屬和陶瓷產(chǎn)生相似很性的吸引力,同時在膠粘劑固化過程中減少收縮,從而降低內(nèi)部應(yīng)力,提高粘接邊界的質(zhì)量。因此,貝爾佐納1321具有良好的與搪瓷和金屬的粘接性能。
(2)雖然貝爾佐納4311是一種建筑涂料,但由于其膠粘劑基材是有機物,填料是礦物,具有化學(xué)性質(zhì)的穩(wěn)定性。有機物在傳熱方面的效果較差,而礦物在傳熱方面略遜于金屬。因此,貝爾佐納4311具有較好的耐蝕性和耐溫性。 修補工藝要求: 先處理修補表面,使其達 到清潔和一定的粗糙度,然后把配制好的貝爾 佐納1321底膠涂抹在修補處,基本固化后再涂 抹貝爾佐納4311面層膠粘劑,待所涂膠粘劑完 全固化后就可以投入使用了。
(1)在基體處理時,需要用砂輪、鋼絲刷或砂紙打磨金屬部分,但是待修補部位周圍的搪瓷不需要打磨成毛面。根據(jù)實踐經(jīng)驗,我們發(fā)現(xiàn)打磨搪瓷可能會帶來不良后果。由于搪瓷是一種脆性材料,當打磨時局部受熱,會產(chǎn)生應(yīng)力、裂紋、爆瓷、脫落、基層不平等現(xiàn)象,從而影響粘接強度。
(2)待涂抹的貝爾佐納1321底膠基本固化后,應(yīng)立即涂抹貝爾佐納4311表層膠,以確保兩層膠間的粘接牢固。在涂抹貝爾佐納4311表層膠時,應(yīng)采用多次涂抹的方式,以確保涂層均勻且厚度適當。
(3)修補法蘭和蝕坑較深的地方,可以使用膏狀的貝爾佐納1311(陶瓷R-金屬)膠粘劑進行填補堆積,這樣可以獲得良好的修補效果。 采用貝爾佐納系列有機高分子材料進行高 溫濃硫酸、鹽酸環(huán)境下的搪瓷反應(yīng)釜的修補,經(jīng) 實踐證明是非常理想和適用的。
大型搪瓷反應(yīng)釜作為重要的工業(yè)設(shè)備,廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、冶金等領(lǐng)域。然而,在粉末投料過程中,靜電火花爆炸的風(fēng)險對生產(chǎn)安全構(gòu)成了巨大威脅。因此,開展防靜電火花爆炸的技術(shù)研究勢在必行。
導(dǎo)電性地板和墻壁:使用導(dǎo)電性材料覆蓋地板和墻壁是防止靜電火花爆炸的重要措施。導(dǎo)電性材料具有低電阻率,能有效地將靜電荷分散到地面,減少火花的產(chǎn)生。此外,合理布置導(dǎo)電地板和導(dǎo)電墻壁,可以形成一個導(dǎo)電路徑,提供快速且有效的靜電釋放通道。
接地系統(tǒng):建立良好的接地系統(tǒng)是防止靜電積聚的關(guān)鍵。通過將設(shè)備和容器接地,靜電荷可以迅速導(dǎo)入地面,避免其在設(shè)備表面或容器內(nèi)部積聚。接地系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)合理,并定期檢查和維護,以確保其有效性。
防靜電設(shè)備:人員是靜電積聚的主要源頭,因此使用防靜電設(shè)備對于防止火花爆炸至關(guān)重要。導(dǎo)電手套、導(dǎo)電鞋、防靜電服裝等可以減少人體靜電產(chǎn)生和積聚,降低火花爆炸的風(fēng)險。員工應(yīng)接受相關(guān)培訓(xùn),了解如何正確佩戴和使用防靜電設(shè)備。
靜電消除器:靜電消除器能夠消除靜電荷,減少火花的產(chǎn)生。常見的靜電消除器包括電離器和電暈放電器等。這些設(shè)備可以放置在適當?shù)奈恢?,幫助消散靜電荷,降低火花爆炸的風(fēng)險。
粉體處理技術(shù):粉末投料時,合理的粉體處理技術(shù)是防止靜電火花爆炸的關(guān)鍵。通過優(yōu)化粉體的輸送、混合和處理方法,可以減少粉末在空氣中懸浮的濃度,降低靜電積聚的概率。此外,選用具有較低靜電能力的粉末也是一個重要的策略。
防爆措施:在搪瓷反應(yīng)釜中使用防爆設(shè)備和系統(tǒng)是預(yù)防靜電火花爆炸的較后防線。爆炸隔離器、火花探測器、爆炸消防系統(tǒng)等防爆措施可以及時探測和抑制火花爆炸的發(fā)生,減少其對設(shè)備和人員的損害。這些設(shè)備和系統(tǒng)應(yīng)當經(jīng)過嚴格的設(shè)計、安裝和維護,確保其可靠性和有效性。
綜合考慮工藝、設(shè)備、材料等因素:在進行大型搪瓷反應(yīng)釜粉末投料時的防靜電火花爆炸技術(shù)研究時,需要綜合考慮多個因素。首先,了解反應(yīng)釜的工藝流程,特別是與粉末投料相關(guān)的環(huán)節(jié)。其次,選擇合適的設(shè)備和材料,如導(dǎo)電性材料、防靜電設(shè)備等。較后,參考相關(guān)的安全標準和規(guī)范,如德國的VDE、歐盟的ATEX指令等,確保防靜電火花爆炸措施的科學(xué)性和合規(guī)性。
山東省淄博市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)傅家鎮(zhèn)黃家村村委西500米路北