鹽酸解析塔填料與密封墊材質(zhì)的改進

軒元鵬，王秀芝

（唐山三友硅業(yè)有限責(zé)任公司，河北唐山 063305）

鹽酸解析塔填料與密封墊材質(zhì)的改進

軒元鵬，王秀芝

（唐山三友硅業(yè)有限責(zé)任公司，河北唐山 063305）

利用新型石墨材料對鹽酸解析塔密封墊及填料進行更換，以滿足生產(chǎn)需要。

鹽酸解析塔；密封墊；石墨填料；改造

1 改造原因

石墨填料塔通常用于鹽酸、硫酸等腐蝕性介質(zhì)的吸收、凝縮、蒸餾、蒸發(fā)、過濾、洗滌等化工單元操作。在操作中氣體與液體的流動一般為逆流。液體自塔頂經(jīng)噴淋裝置均勻淋灑而下，氣體自塔底均勻上升，氣液兩相經(jīng)過填料的表面互相接觸，從而進行熱量與質(zhì)量的傳遞。我公司氯化氫生產(chǎn)裝置，使用3臺南通德諾爾石墨設(shè)備有限公司生產(chǎn)的SMJ1 600 ×14 000型石墨填料塔生產(chǎn)HCl氣體，其中2臺為35 t／h，1臺為20 t／h。通過一段時間的運行，存在以下問題：

1）解析塔經(jīng)過一段時間運行，稀酸調(diào)節(jié)閥無法正常操作，稀酸管路不暢，塔液位升高，塔內(nèi)壓力升高，進酸不暢，發(fā)生泛塔現(xiàn)象，HCl產(chǎn)量減少，無法滿足生產(chǎn)需要，嚴(yán)重的直接導(dǎo)致系統(tǒng)停車，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)稀酸管路內(nèi)存有大量白色粉末，致使調(diào)節(jié)閥無法正常操作，還影響流量計準(zhǔn)確性；

2）解析塔密封原設(shè)計采用的是氟橡膠O型圈密封，氟橡膠與塔內(nèi)高溫鹽酸尤其是兩個水解塔內(nèi)含有的水解物發(fā)生反應(yīng)，使密封圈很快蓬松變形，氟橡膠條出現(xiàn)斷裂、老化，發(fā)生泄漏，無法起到密封作用。生產(chǎn)以來因塔節(jié)泄漏每月停車至少1次，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的長期穩(wěn)定運行。

3）酸堿罐區(qū)輸送泵機械密封經(jīng)常泄露，檢修發(fā)現(xiàn)是由于白色粉末摩擦所致，2010年一年修理各種酸輸送泵30次以上，經(jīng)過不斷分析研究，發(fā)現(xiàn)是塔內(nèi)陶瓷拉西環(huán)填料碎末對機封造成損壞。

2 填料和密封墊材質(zhì)的選擇

解析塔采用1.0 MPa飽和水蒸汽加熱濃鹽酸，塔內(nèi)溫度為120～140℃，操作壓力為0.16～0.21 MPa。

2.1 填料材質(zhì)的選擇

原設(shè)計陶瓷拉西環(huán)填料在高溫氯化氫氣體腐蝕下，外表面發(fā)生點蝕，慢慢粉化，壁厚由10 mm，減薄到1 mm左右，抗壓強度變小，直至粉碎，不能滿足生產(chǎn)需要。

因此我們重新選擇了填料，擬選用填料為石墨填料，其具有以下優(yōu)點：酸及強堿外，對大多數(shù)酸類和堿類都是穩(wěn)定的，特別是含氯離子的介質(zhì)，也就是說石墨填料的耐腐蝕性很強，同時其熱膨脹系數(shù)小，不容易受溫差應(yīng)力的影響，與陶瓷、搪玻璃等耐蝕材料相比，具有很高的熱穩(wěn)定性，及抗熱沖擊性。能夠滿足我車間的工況要求。

1）具有高度的化學(xué)和熱穩(wěn)定性。除了強氧化性

2）由于石墨填料內(nèi)外壁很光滑，其絕對粗糙度僅是金屬管的1／20～1／50，且石墨為非金屬，決定了石墨跟大多數(shù)介質(zhì)之間親和力小，不會污染介質(zhì)，管壁也不易結(jié)垢。石墨的密度小，質(zhì)量輕。

可見這種石墨填料解決了解析塔遺留問題，且塔內(nèi)壓力較低，不用擔(dān)心石墨的脆性缺陷，在此選用石墨填料是切實可行的。

2.2 密封墊材質(zhì)的選擇

原設(shè)計氟橡膠條在高溫氯化氫氣體腐蝕下，慢慢老化變形，抗壓強度變小，直至粉碎，不能滿足生產(chǎn)需要。

因此我們重新選擇了密封墊，擬選用墊片為柔性石墨墊，與其他墊片相比，柔性石墨具有以下明顯的優(yōu)越性：

1）柔性石墨不含對人體有害的成份。與塔內(nèi)填料不反應(yīng)，具有耐腐蝕性。

2）塔材質(zhì)為石墨，膨脹系數(shù)與塔的材質(zhì)相同。

3）耐高溫。柔性石墨增強復(fù)合墊片能耐1 650℃的高溫，即使化工設(shè)備熔化，它仍安然無恙。

4）使用簡便快捷。柔性石墨的墊片系數(shù)只有石棉制品的一半，也就是說，要達(dá)到同密封效果，上緊螺絲的力量可以小得多。柔性石墨除具備上述明顯的特性外，還具有密封性能優(yōu)異、壓縮性好、彈性好、抗氧化性的特點，具有極強的自潤性和可塑性。

3 解析塔的改造過程

1）解析塔為石墨材質(zhì)，在拆卸各聯(lián)接螺栓時，嚴(yán)禁錘擊或使用有沖擊力的工具，也不準(zhǔn)用氣割等方式切割螺栓。

2）設(shè)備吊裝過程應(yīng)由專人負(fù)責(zé)指揮，緩慢起吊，杜絕突然加速或減速的起落現(xiàn)象。

3）設(shè)備起吊時，不能撞擊、磕碰其他物品，設(shè)備底部石墨件與地面之間不允許有拖拉現(xiàn)象；設(shè)備下落位置要事先選擇好，設(shè)備與地面接觸點要用方木鋪墊，且鋪墊位置要合理。地面而被損壞，可用手拉葫蘆來做輔助，使設(shè)備水平吊起后，采取一端起吊、另端輔助的辦法，使其在被豎立后松開下端鋼索，再進行設(shè)備移位；落下時下端用輔助起吊設(shè)備鎖緊、吊起，設(shè)備上端起吊鋼索緩慢放下；上下緊密配合，將設(shè)備放在規(guī)定位置。

4）設(shè)備吊起或落下時，為防止外露石墨因支撐

5）柔性石墨墊易損，外纏耐高溫聚四氟乙烯帶，對柔性石墨起到保護作用以及提高密封效果，塔節(jié)密封面抹耐高溫膠，以防吊裝過程墊片跑偏。

6）就位時塔節(jié)各圈偏差不得大于0.5 mm／m，相鄰兩圈中心位移偏差不大于1 mm，塔體垂直偏差為塔高的0.5／1 000，從塔底到塔頂不允許有連續(xù)3圈向一邊傾斜，先緊固M24×3 600長拉桿螺栓，再均布緊固螺栓16條，用力均勻，全部螺栓安裝就位。

4 結(jié) 語

3臺解析塔的填料和密封墊都進行了更換，改進后運轉(zhuǎn)相當(dāng)穩(wěn)定，塔節(jié)泄露次數(shù)由原先的20次／年，下降到2次／年，換熱效果明顯提升，滿足生產(chǎn)需要。同時經(jīng)濟效益非常可觀，每年增加效益115.2萬元。經(jīng)過對填料塔的大修，找到了換熱效果差問題，解決了堵塞管路及磨損泵件問題，大大提高了填料塔穩(wěn)定性和運轉(zhuǎn)周期，降低了檢修頻率，為公司的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)做出了貢獻。

TQ 111.3

B

1005－8370（2012）03－38－02

2012－03－05