1緒言
搪玻璃反應釜普遍用于石油化工、橡膠、農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥等工業(yè)。用來完成磺化、硝化、氫化、聚合、縮合、吸收等工藝過程,以及有機染料和中間體的許多其它工藝過程的反應設(shè)備。
搪玻璃反應釜是根據(jù)釜內(nèi)的介質(zhì)、工作壓力、溫度等工藝條件來設(shè)計。而根據(jù)制作的材料不同,常有:鋼制(或內(nèi)襯瓷板或內(nèi)涂防腐材料)搪玻璃反應釜、鑄鐵搪玻璃反應釜和搪玻璃搪玻璃反應釜三種,由于工藝條件、介質(zhì)不同,搪玻璃反應釜的材料選擇及結(jié)構(gòu)也不一樣,但搪玻璃反應釜的基本組成是相同的,它由釜體(上蓋、簡體、釜底),傳動裝置(攪拌器、電機、減速機),工藝配管三大部分組成。
在搪玻璃反應釜中為了加快反應速度,加強混合,強化傳質(zhì)或強化傳熱效果,一般都裝有攪拌裝置。攪拌裝置由攪拌器與攪拌軸組成,用聯(lián)軸器與傳動裝置連成一體。對于搪玻璃反應釜內(nèi)有氣相介質(zhì)存在的搪玻璃反應釜,其攪拌裝置與搪玻璃反應釜之間的連接,則存在一個密封問題。常用的密封方法為填料密封或機械密封兩者方式,前者使用普遍,有豐富的使用經(jīng)驗,后者的使用范圍已日趨廣泛。
本文介紹的是在搪玻璃反應釜內(nèi)有氣、液相介質(zhì)存在的低壓搪玻璃反應釜,對于攪拌軸與搪玻璃反應釜的原密封問題,采用釜內(nèi)液相介質(zhì)形成一個液封,來解決其密封問題,其方法既簡單,又效果良好。
2搪玻璃反應釜的原密封情況
貴州化肥廠碳酸鋇生產(chǎn)裝置中,生產(chǎn)碳酸鋇附產(chǎn)的尾氣——含H2S氣體的酸氣燃燒后得到S02氣體,利用S02氣體與純堿(NaC03)溶液吸收,生產(chǎn)焦亞硫酸鈉(Na2S205)產(chǎn)品。即:
NaZC03+2SO2+H20-2NaHS03+CO2
2NaHS03——Na2S2O5+H20
其吸收反應的工藝條件為:
操作條件為:該裝置共有4個帶攪拌器的搪玻璃反應釜,每兩個搪玻璃反應釜進行串聯(lián)吸收,分主、副吸收反應。當主搪玻璃反應釜吸收到達終點時,截斷該釜的進氣閥,放液相料進行過濾,此時副搪玻璃反應釜變?yōu)橹魈虏AХ磻?,另串一搪玻璃反應釜為副搪玻璃反應釜。彼此交替吸收,氣相連續(xù),液相每釜間斷反應。
原搪玻璃反應釜采用填料密封(見右圖所示)。所用填料太緊,會增加攪拌電機負荷,嚴重時會造成燒壞電機。所用填料太松,會造成間隙大而漏氣。而且即使所用填料適中,因釜內(nèi)氣體有一定壓力,攪拌軸又不斷旋轉(zhuǎn)攪拌,填料與軸不停地摩擦,過不了幾天,就開始漏氣,而且泄漏越來越嚴重,經(jīng)常處理這填料,既影響生產(chǎn),又從根本上解決不了這密封問題。
由于主、副搪玻璃反應釜吸收后的氣體中,仍含有SO2氣體。如果搪玻璃反應釜攪拌軸的密封問題解決不好,就會泄漏,象S02這類氣體,帶有嚴重的刺激味,不僅造成原料氣泄漏損失,而且,會嚴重影響操作環(huán)境,嚴重時會造成操作人員惡心、嘔吐。
3改進情況
鑒于上述情況,要解決搪玻璃反應釜攪拌軸的密封問題,從機械設(shè)備上考慮解決辦法,既麻煩,又代價高。由于搪玻璃反應釜內(nèi)有液相介質(zhì)存在,而且通人S02酸氣進行吸收反應時,搪玻璃反應釜內(nèi)是先注入1/2~1/3的液體存入反應內(nèi),再通氣吸收反應。因此,利用釜內(nèi)液體,在攪拌軸外,焊接一根比攪拌軸稍大的彎管,套管與攪拌軸的間隙不很過50mm(軸越短,間隙可越小,主要避免攪拌軸根部在旋轉(zhuǎn)攪拌時擺動,與套管摩擦)。套管插入液相內(nèi)lOOmm左右。將套管上部與搪玻璃反應釜蓋板焊接(滿焊)。當攪拌軸過長,而且,搪玻璃反應釜內(nèi)的液相液位較低時,此時,套管的長度要加長,這樣,就要考慮套管底部的加固支撐問題。采用該方法,攪拌軸的密封問題,就避開了搪玻璃反應釜止方帶壓氣體的泄漏問題,僅存在套管與攪拌軸間隙之間的液環(huán)(該液環(huán)面積很小),所送出微乎其微的氣體,再在搪玻璃反應釜蓋板上,套一塊橡膠片在攪拌軸上,就基本解決了攪拌軸的密封問題,如上圖所示。這種方法既簡單又非常實用。
4使用小結(jié)
該方法對于帶攪拌裝置的搪玻璃反應釜或設(shè)備,在有液相介質(zhì)存在下,對解決攪拌軸的密封問題,其方法既簡單又實用,可供遇到同類問題的廠家、單位借鑒。但使用中要注意幾個問題:
(1)套管的材質(zhì)選擇問題,當搪玻璃反應釜內(nèi)的氣’液相介質(zhì)腐蝕性介質(zhì)時,要考慮套管的腐蝕因素。
(2)當使用的套管較長時,要考慮套管底部的支撐加固問題,由于套管部分插入液相中。因攪拌而液相介質(zhì)是旋轉(zhuǎn)的,故對套管產(chǎn)生一種扭矩。
(3)套管與攪拌軸的間隙在可能的條件下,越小越好,這樣密封效果更佳。