
片碱生产工序浓缩器的改造
浓缩器腐蚀原因
最终浓缩器在整个片碱生产过程是一个非常关键的设备,它通过高温熔盐(420 ℃左右)将来自Ⅲ效的质量分数为62.2%的碱液进一步浓缩,使其
最终浓缩器在整个片碱生产过程是一个非常关键的设备,它通过高温熔盐(420 ℃左右)将来自Ⅲ效的质量分数为62.2%的碱液进一步浓缩,使其
浓缩器腐蚀原因
最终浓缩器在整个片碱生产过程是一个非常关键的设备,它通过高温熔盐(420 ℃左右)将来自Ⅲ效的质量分数为62.2%的碱液进一步浓缩,使其质量分数升高至99%,最终得到高温熔融片碱。
筒体穿孔主要集中在筒体底部以上1/4的部位,主要是浓缩的碱液通过降膜管最终浓缩后,从下端口流出的高温熔融碱冲刷该部位的筒体而导致腐蚀。如果还是采用原设备结构图制造,则会出现同样的问题,且故障率可能会更高,原因是:①国内制造材料为国产镍材(不知道原进口设备镍材具体成分);②焊接技术不能得到保障;③自己测绘的设备图与原图可能存在误差,从而达不到原设计精度。因此,如采用原结构制造,使用寿命可能大大缩短。
2 改进措施
2.1 结构设计
通过以上分析,认为主要考虑要避免筒体被冲刷腐蚀,最终确定的浓缩器结构简图如图1所示。
在图1中,高温熔融碱通过集液杯4引入集液槽5,集液槽(有一定的坡度)再将高温熔融碱汇流至导流管12,再从排液口13直接流入下一工序。在整个过程中高温熔融碱始终没有接触到设备本体3,设备本体得到了最大的保护。
本体加工材质选用国产Ni6,可降低设备采购费用。导流槽、导流管等配件与高温碱液长期接触,因此选用进口材料Ni201管进行制作,以延长其使用寿命,确保连续正常生产。导流槽、导流管等配件的制造成本为2万元左右,筒体国产化制造大约需要30万元,制造周期60天左右。后期主要是导流槽、导流管等配件的腐蚀,这些配件可以预制1套作为备用,如果腐蚀泄漏,则通过打开人孔10进行更换或修补,更换方便,可使生产尽快恢复,且成本相对较低。
2.2 注意事项
在制造、安装过程中须注意以下问题:制作材料选用Ni201,并进行退火处理;对不能双面焊接的焊件可采取大电流、快速焊的方式进行单面焊双面成型,防止发生缝隙腐蚀[1-2]。镍材及镍焊丝均有磁性,在起弧时必须注意磁性的影响;当环境温度低于15 ℃时,必须进行焊前预热处理,用碘钨灯将母材及焊丝预热至15 ℃以上[3];焊接部位受热区域须用丙酮进行清洗,焊丝选用ERNi-1,保护氩气纯度最好达到99.999%;安装集液杯时,一定要让集液杯垂直放置;吹扫时,要严格按照蒸汽吹扫程序操作;每只降膜管的进碱金属软端部新增Φ 6限流孔板,保证分配到每根降膜管的碱液量基本均等和流速减缓,从而有效防止熔融碱对集液杯的冲刷。http://www.cqsmhg.com/
最终浓缩器在整个片碱生产过程是一个非常关键的设备,它通过高温熔盐(420 ℃左右)将来自Ⅲ效的质量分数为62.2%的碱液进一步浓缩,使其质量分数升高至99%,最终得到高温熔融片碱。
筒体穿孔主要集中在筒体底部以上1/4的部位,主要是浓缩的碱液通过降膜管最终浓缩后,从下端口流出的高温熔融碱冲刷该部位的筒体而导致腐蚀。如果还是采用原设备结构图制造,则会出现同样的问题,且故障率可能会更高,原因是:①国内制造材料为国产镍材(不知道原进口设备镍材具体成分);②焊接技术不能得到保障;③自己测绘的设备图与原图可能存在误差,从而达不到原设计精度。因此,如采用原结构制造,使用寿命可能大大缩短。
2 改进措施
2.1 结构设计
通过以上分析,认为主要考虑要避免筒体被冲刷腐蚀,最终确定的浓缩器结构简图如图1所示。
在图1中,高温熔融碱通过集液杯4引入集液槽5,集液槽(有一定的坡度)再将高温熔融碱汇流至导流管12,再从排液口13直接流入下一工序。在整个过程中高温熔融碱始终没有接触到设备本体3,设备本体得到了最大的保护。
本体加工材质选用国产Ni6,可降低设备采购费用。导流槽、导流管等配件与高温碱液长期接触,因此选用进口材料Ni201管进行制作,以延长其使用寿命,确保连续正常生产。导流槽、导流管等配件的制造成本为2万元左右,筒体国产化制造大约需要30万元,制造周期60天左右。后期主要是导流槽、导流管等配件的腐蚀,这些配件可以预制1套作为备用,如果腐蚀泄漏,则通过打开人孔10进行更换或修补,更换方便,可使生产尽快恢复,且成本相对较低。
2.2 注意事项
在制造、安装过程中须注意以下问题:制作材料选用Ni201,并进行退火处理;对不能双面焊接的焊件可采取大电流、快速焊的方式进行单面焊双面成型,防止发生缝隙腐蚀[1-2]。镍材及镍焊丝均有磁性,在起弧时必须注意磁性的影响;当环境温度低于15 ℃时,必须进行焊前预热处理,用碘钨灯将母材及焊丝预热至15 ℃以上[3];焊接部位受热区域须用丙酮进行清洗,焊丝选用ERNi-1,保护氩气纯度最好达到99.999%;安装集液杯时,一定要让集液杯垂直放置;吹扫时,要严格按照蒸汽吹扫程序操作;每只降膜管的进碱金属软端部新增Φ 6限流孔板,保证分配到每根降膜管的碱液量基本均等和流速减缓,从而有效防止熔融碱对集液杯的冲刷。http://www.cqsmhg.com/