片堿生產(chǎn)工序濃縮器的改造

魯建榮

(四川省金路樹脂有限公司，四川 德陽 618500)

【蒸發(fā)與固堿】

片堿生產(chǎn)工序濃縮器的改造

魯建榮*

(四川省金路樹脂有限公司，四川 德陽 618500)

片狀燒堿；濃縮器；腐蝕；集液杯；導(dǎo)流槽

針對(duì)進(jìn)口燒堿濃縮器的腐蝕情況，進(jìn)行了國產(chǎn)化改造，達(dá)到了預(yù)期目的。

四川省金路樹脂有限公司(以下簡稱“金路樹脂”)2005年從國外引進(jìn)了1套5萬t/a片堿生產(chǎn)裝置，運(yùn)行幾年后，濃縮裝置(即最終濃縮器)出現(xiàn)腐蝕穿孔，到后期，生產(chǎn)無法正常運(yùn)行。從原廠重新采購需要半年以上的時(shí)間，且采購費(fèi)用超過100萬元。考慮到采購時(shí)間及費(fèi)用，金路樹脂決定由國內(nèi)設(shè)備生產(chǎn)廠家提供。由于沒有現(xiàn)成圖紙及技術(shù)，必須由金路樹脂為生產(chǎn)廠家提供圖紙及制造要求。

1 濃縮器腐蝕原因

最終濃縮器在整個(gè)片堿生產(chǎn)過程是一個(gè)非常關(guān)鍵的設(shè)備，它通過高溫熔鹽(420 ℃左右)將來自Ⅲ效的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62.2%的堿液進(jìn)一步濃縮，使其質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高至99%，最終得到高溫熔融片堿。

筒體穿孔主要集中在筒體底部以上1/4的部位，主要是濃縮的堿液通過降膜管最終濃縮后，從下端口流出的高溫熔融堿沖刷該部位的筒體而導(dǎo)致腐蝕。如果還是采用原設(shè)備結(jié)構(gòu)圖制造，則會(huì)出現(xiàn)同樣的問題，且故障率可能會(huì)更高，原因是：①國內(nèi)制造材料為國產(chǎn)鎳材(不知道原進(jìn)口設(shè)備鎳材具體成分)；②焊接技術(shù)不能得到保障；③自己測繪的設(shè)備圖與原圖可能存在誤差，從而達(dá)不到原設(shè)計(jì)精度。因此，如采用原結(jié)構(gòu)制造，使用壽命可能大大縮短。

2 改進(jìn)措施

2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通過以上分析，認(rèn)為主要考慮要避免筒體被沖刷腐蝕，最終確定的濃縮器結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。

在圖1中，高溫熔融堿通過集液杯4引入集液槽5，集液槽(有一定的坡度)再將高溫熔融堿匯流至導(dǎo)流管12，再從排液口13直接流入下一工序。在整個(gè)過程中高溫熔融堿始終沒有接觸到設(shè)備本體3，設(shè)備本體得到了最大的保護(hù)。

本體加工材質(zhì)選用國產(chǎn)Ni6，可降低設(shè)備采購費(fèi)用。導(dǎo)流槽、導(dǎo)流管等配件與高溫堿液長期接觸，因此選用進(jìn)口材料Ni201管進(jìn)行制作，以延長其使用壽命，確保連續(xù)正常生產(chǎn)。導(dǎo)流槽、導(dǎo)流管等配件的制造成本為2萬元左右，筒體國產(chǎn)化制造大約需要30萬元，制造周期60天左右。后期主要是導(dǎo)流槽、導(dǎo)流管等配件的腐蝕，這些配件可以預(yù)制1套作為備用，如果腐蝕泄漏，則通過打開人孔10進(jìn)行更換或修補(bǔ)，更換方便，可使生產(chǎn)盡快恢復(fù)，且成本相對(duì)較低。

1—封頭；2—集液管；3—設(shè)備本體；4—集液杯；5—集液槽；6—支架；7—測溫管件；8—壓板；9—除沫器；10—人孔；11—墊板；12—導(dǎo)流管；13—排液口；14—排污口
圖1濃縮器結(jié)構(gòu)簡圖
Fig.1Structuraldiagramofconcentrator

在改造中，還設(shè)計(jì)制作了集液杯(原設(shè)備上沒有該構(gòu)件)。集液杯主要是將降膜管濃縮后的高溫熔融堿分別引入集液槽，起到引流和分流作用。集液杯結(jié)構(gòu)簡圖如圖2所示。

圖2 集液杯結(jié)構(gòu)簡圖Fig.2 Structural diagram of liquid collecting cup

2.2注意事項(xiàng)

在制造、安裝過程中須注意以下問題：制作材料選用Ni201，并進(jìn)行退火處理；對(duì)不能雙面焊接的焊件可采取大電流、快速焊的方式進(jìn)行單面焊雙面成型，防止發(fā)生縫隙腐蝕[1-2]。鎳材及鎳焊絲均有磁性，在起弧時(shí)必須注意磁性的影響；當(dāng)環(huán)境溫度低于15 ℃時(shí)，必須進(jìn)行焊前預(yù)熱處理，用碘鎢燈將母材及焊絲預(yù)熱至15 ℃以上[3]；焊接部位受熱區(qū)域須用丙酮進(jìn)行清洗，焊絲選用ERNi-1，保護(hù)氬氣純度最好達(dá)到99.999%；安裝集液杯時(shí)，一定要讓集液杯垂直放置；吹掃時(shí)，要嚴(yán)格按照蒸汽吹掃程序操作；每只降膜管的進(jìn)堿金屬軟端部新增Φ6限流孔板，保證分配到每根降膜管的堿液量基本均等和流速減緩，從而有效防止熔融堿對(duì)集液杯的沖刷。

3 結(jié)語

最終濃縮器內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改造后，已平穩(wěn)運(yùn)行5年以上，設(shè)備本體未出現(xiàn)腐蝕穿孔，僅對(duì)集液杯進(jìn)行過更換和對(duì)集液槽進(jìn)行過修補(bǔ)，從而大大降低了設(shè)備維護(hù)費(fèi)用，并確保了生產(chǎn)連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行。但是如何最大限度地減少片堿工序設(shè)備及管道的腐蝕仍是一項(xiàng)長期的課題。

[1] 柯伸道.焊接冶金學(xué)[M].閆久春，楊建國，張廣軍，譯. 北京：高等教育出版社，2012:217.

[3] 崔忠圻，覃耀春.金屬學(xué)與熱處理[M].第2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013:143.

[2] 王文先，王東坡，齊芳娟.焊接結(jié)構(gòu)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012:176.

[編輯：董紅果]

Modificationofconcentratorinproductionprocessofflakecausticsoda

LUJianrong

(SIchuan province jinlu resin Cl.,Ltd.,Deyang 618500,China)

flake caustic soda; concentrator; corrosion; liquid collecting cup; diversion groove

In order to solve corrosion problems of imported caustic soda concentrator,the concentrator was domestically modified,and expected goals were achieved.

TQ114.268;TQ114.15

B

1008-133X(2017)07-0020-02

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魯建榮(1981—)，男，工程師，2006年畢業(yè)于四川理工學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)于四川省金路樹脂有限公司從事設(shè)備技術(shù)管理及招標(biāo)管理工作。

2017-05-20