搪瓷反应釜,一种广泛应用于化学反应过程中的重要设备,以其独特的性能和优点在许多行业中占据着不可替代的地位。
(1) 搪瓷反应釜具有良好的物理力学性能, 瓷釉层硬度较高,抗压强度较好,具有 良好的耐磨性能,耐 KCl 及物料的冲刷作用。
(2) 搪瓷反应釜的使用温度在缓慢加热和 冷却的条件下为-30℃~270℃,耐冷冲击( 由 热变冷) 的允许温差为110℃,耐热冲击( 由冷 突然变热) 的允许温差为120℃。 搪瓷反应釜能 满足反应的温度条件和温差变化。
(3) 搪瓷反应釜具有优良的耐腐蚀性能。 反应釜的瓷釉是一种复杂的碱-硼-硅酸盐玻 璃体,瓷釉层致密,它能耐除氢氟酸和含氟离 子的介质、 高温磷酸以及强碱外的各种浓度的 无机酸、 有机酸、 盐类、 有机溶剂和弱碱的腐 蚀。 搪瓷反应釜的耐高温腐蚀性 ,适应 转化反应槽的高温浓硫酸(96%) 、盐酸(31%) 的强腐蚀环境。
(4) 搪瓷反应釜的使用压力主要取决于钢 板的强度、 设备的密封性及制造的工艺水平等因素。 一般釜内使用压力 P g ≤0.25M Pa,夹套 内压力 P g ≤0.6M Pa。 负压下操作,一般使用 真空度≤700mmHg。
(5) 搪瓷反应釜表面光滑,不挂料,易于 清洗,反应完成后粘稠的硫酸氢钾料浆易于放 出。
由于搪瓷反应釜的优异性能,它被广泛应用于石油、化工、医药、染料、农药等多个行业。在石油工业中,搪瓷反应釜被用于各种油品的化学处理过程,如油品的脱硫、脱氮等;在化工行业中,搪瓷反应釜被用于各种化学反应的进行,如酯化、醚化、水解等;在医药行业中,搪瓷反应釜则被用于药物的合成与提取。
相较于传统的钢制反应釜,搪瓷反应釜具有更多的优势。首先,由于搪瓷涂层的存在,搪瓷反应釜的耐腐蚀性能远很钢制反应釜,从而大大延长了设备的使用寿命。其次,搪瓷反应釜的传热性能也优于钢制反应釜,能够更好地控制化学反应的温度,提高生产效率。较后,搪瓷反应釜的维护成本相对较低,减少了企业的运营成本。
搪瓷反应釜作为一种常用的工业设备,广泛应用于化工、医药、冶金等领域。然而,由于工艺条件的变化、操作不当、设备老化等原因,搪瓷反应釜存在着一些潜在的隐患,如压力、腐蚀、热应力、机械振动等。为了保障生产安全和设备使用寿命,有必要采取一系列的防护措施。
1. 压力隐患及防护措施:搪瓷反应釜在工作过程中常常承受着高压力。如果压力很过了设备的承受范围,可能导致设备破裂,引发严重事故。为了预防此类隐患,应定期检查反应釜的强度和密封性能,确保其处于良好的工作状态。此外,在操作过程中,严格控制和监测压力,避免很过设备的安全工作压力。
2. 腐蚀隐患及防护措施:搪瓷反应釜在反应过程中常常接触到腐蚀性介质。长期的腐蚀作用可能导致搪瓷层破损,进而影响设备的安全性和使用寿命。为了防止腐蚀隐患,应选择耐腐蚀性能较好的搪瓷材料,并定期检查和维护搪瓷层的完整性。此外,合理控制反应条件和介质的浓度、温度等因素,也可以减少腐蚀的发生。
3. 热应力隐患及防护措施:搪瓷反应釜在高温工作条件下,容易受到热应力的影响。长期的热应力作用可能导致搪瓷层开裂或剥落,进而影响设备的安全性和使用寿命。为了防止热应力隐患,应注意控制反应温度的变化速率,避免快速升温或降温。此外,合理选择搪瓷层和支撑结构的材料,确保其热膨胀系数匹配,减少热应力的产生。
4. 机械振动隐患及防护措施:搪瓷反应釜在运行过程中常常受到机械振动的影响,长期的振动可能导致设备疲劳破裂。为了防止机械振动隐患,可以采取以下防护措施。首先,确保反应釜和支撑结构的稳定性和刚性,避免过度振动。其次,定期检查和维护设备的机械部件,如搅拌器、轴承等,确保其正常运转。此外,采用减振措施,如安装减振器、隔振垫等,可以有效降低机械振动对设备的影响。
搪瓷反应釜的瓷釉层毕竟是附着在钢基上 的玻璃质脆性材料,必须很好地维护才能延长 其使用寿命。
(1) 搬动吊装反应釜应轻起轻放,避免碰 撞和震动,不能用金属锤或其它硬物锤击敲打。
(2) 搪瓷反应釜与外部管线采用法兰连接, 对接的法兰端面要平行,拧紧螺栓要注意均衡 并对称加力,以免瓷层开裂或爆瓷,导致内部 腐蚀或自外向内的腐蚀。 带瓷的部位、 部件切 忌承受除自重外的其它力。
(3) 安装搅拌器和减速机时,应保护好瓷 层,避免搅拌器掉落或碰撞基体。
(4) 釜盖和釜体采用卡子连接,要保证卡 子数目的完整,拧紧卡子时应加好衬垫,要用 力均衡,避免爆瓷。
(5) 不应在搪瓷反应釜的外壁直接焊接, 必要时在夹套上焊接,但要特别小心,一定要 用电焊,速度要快,并采取冷却措施。 在搪瓷反应釜附近施工或焊接时,应注意把罐口盖住, 防止外来硬物或焊渣等损坏瓷层。
(6) 加 KCl 物料时,不应夹杂坚硬的杂物。 KCl 物料及浓硫酸加入时应缓慢,避免物料反 应 热的集中释放和压力的骤升,导致 “冒锅” ( 气体外溢) 现象的发生。 放料口堵塞时,应用 蒸汽反吹或用木棒、 塑料棒等轻轻捅开。 严禁 凉水冷激及铁棒捣捅。
(7) 严格工艺操作,避免 “结锅” ( 料浆 在反应釜内凝结) 事故的发生。
(8) 设备投用前及每次物料反应放料后, 均应详细检查,如发现裂纹、 爆瓷等损坏,必 须及时修补。 进入罐内检查或修补时,应铺垫 质软而洁净的垫子。
搪瓷反应釜由于机械碰撞、 温度急变、 使 用不当等造成裂纹、 爆瓷等破坏,需要及时修 补。
修补方法主要有以下几种: 返厂局部或全 部搪瓷、 无机材料修补、 耐蚀金属钽材修补、 有 机材料修补、 无机和有机材料结合喷陶瓷修补 等。 以上方法中,搪瓷费用高,修补时间长,影 响生产。 无机材料修补效果不理想,使用寿命 短。 金属钽材修补仅限于生产过程中产生的气 孔和砂眼。 喷陶瓷修补工艺复杂,受有机封孔 剂选择的限制。
经过长期的实践摸索,我们采用有机高分 子材料进行修补,取得了较好的效果。 主要有 美国的贝尔佐纳1321( 陶瓷 S-金属) 和贝尔佐 纳4311( 矿质-CRI) 两种高分子材料。 其特点 为贝尔佐纳1321具有高强的粘接强度,贝尔佐 纳4311具有优良的耐温耐蚀性。
(1)贝尔佐纳1321的设计合理地使用了硅烷偶联剂和固体填料。硅烷偶联剂是一种含有氧化硅基团的烷烃,具有有机和无机两种很性,可以很好地粘合有机胶粘剂和无机基材。同时,固体填料(包括陶瓷和金属)的合理添加,能够与金属和陶瓷产生相似很性的吸引力,同时在胶粘剂固化过程中减少收缩,从而降低内部应力,提高粘接边界的质量。因此,贝尔佐纳1321具有良好的与搪瓷和金属的粘接性能。
(2)虽然贝尔佐纳4311是一种建筑涂料,但由于其胶粘剂基材是有机物,填料是矿物,具有化学性质的稳定性。有机物在传热方面的效果较差,而矿物在传热方面略逊于金属。因此,贝尔佐纳4311具有较好的耐蚀性和耐温性。 修补工艺要求: 先处理修补表面,使其达 到清洁和一定的粗糙度,然后把配制好的贝尔 佐纳1321底胶涂抹在修补处,基本固化后再涂 抹贝尔佐纳4311面层胶粘剂,待所涂胶粘剂完 全固化后就可以投入使用了。
(1)在基体处理时,需要用砂轮、钢丝刷或砂纸打磨金属部分,但是待修补部位周围的搪瓷不需要打磨成毛面。根据实践经验,我们发现打磨搪瓷可能会带来不良后果。由于搪瓷是一种脆性材料,当打磨时局部受热,会产生应力、裂纹、爆瓷、脱落、基层不平等现象,从而影响粘接强度。
(2)待涂抹的贝尔佐纳1321底胶基本固化后,应立即涂抹贝尔佐纳4311表层胶,以确保两层胶间的粘接牢固。在涂抹贝尔佐纳4311表层胶时,应采用多次涂抹的方式,以确保涂层均匀且厚度适当。
(3)修补法兰和蚀坑较深的地方,可以使用膏状的贝尔佐纳1311(陶瓷R-金属)胶粘剂进行填补堆积,这样可以获得良好的修补效果。 采用贝尔佐纳系列有机高分子材料进行高 温浓硫酸、盐酸环境下的搪瓷反应釜的修补,经 实践证明是非常理想和适用的。
大型搪瓷反应釜作为重要的工业设备,广泛应用于化工、医药、冶金等领域。然而,在粉末投料过程中,静电火花爆炸的风险对生产安全构成了巨大威胁。因此,开展防静电火花爆炸的技术研究势在必行。
导电性地板和墙壁:使用导电性材料覆盖地板和墙壁是防止静电火花爆炸的重要措施。导电性材料具有低电阻率,能有效地将静电荷分散到地面,减少火花的产生。此外,合理布置导电地板和导电墙壁,可以形成一个导电路径,提供快速且有效的静电释放通道。
接地系统:建立良好的接地系统是防止静电积聚的关键。通过将设备和容器接地,静电荷可以迅速导入地面,避免其在设备表面或容器内部积聚。接地系统设计应合理,并定期检查和维护,以确保其有效性。
防静电设备:人员是静电积聚的主要源头,因此使用防静电设备对于防止火花爆炸至关重要。导电手套、导电鞋、防静电服装等可以减少人体静电产生和积聚,降低火花爆炸的风险。员工应接受相关培训,了解如何正确佩戴和使用防静电设备。
静电消除器:静电消除器能够消除静电荷,减少火花的产生。常见的静电消除器包括电离器和电晕放电器等。这些设备可以放置在适当的位置,帮助消散静电荷,降低火花爆炸的风险。
粉体处理技术:粉末投料时,合理的粉体处理技术是防止静电火花爆炸的关键。通过优化粉体的输送、混合和处理方法,可以减少粉末在空气中悬浮的浓度,降低静电积聚的概率。此外,选用具有较低静电能力的粉末也是一个重要的策略。
防爆措施:在搪瓷反应釜中使用防爆设备和系统是预防静电火花爆炸的较后防线。爆炸隔离器、火花探测器、爆炸消防系统等防爆措施可以及时探测和抑制火花爆炸的发生,减少其对设备和人员的损害。这些设备和系统应当经过严格的设计、安装和维护,确保其可靠性和有效性。
综合考虑工艺、设备、材料等因素:在进行大型搪瓷反应釜粉末投料时的防静电火花爆炸技术研究时,需要综合考虑多个因素。首先,了解反应釜的工艺流程,特别是与粉末投料相关的环节。其次,选择合适的设备和材料,如导电性材料、防静电设备等。较后,参考相关的安全标准和规范,如德国的VDE、欧盟的ATEX指令等,确保防静电火花爆炸措施的科学性和合规性。
山东省淄博市经济开发区傅家镇黄家村村委西500米路北