Hastelloy合金板式换热器的应用.pdf
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1、3 5 0 化工机械 2 0 0 3年 H a s t e l l o y合 金 板 式 换 热 器 的应 用 张 一 凡 崔 文 广 ( 兰州 石化 公 司催化 剂厂 ) 摘要针 对铝 溶胶 生产 过 程 中苛刻 的 工艺条 件 , 选 用 H a s t e l l o y合金 板 式 换热 器 , 并 对其 结构特 点 和使 用 效 果 进 行 阐述 。 关 键 词Ha s t e l l o y合 金板 式换 热 器 铝 溶胶 中圈 分类 号T Q 0 5 1 5 文献 标识 码B 文章 编 号0 2 5 4 - 6 0 9 4 ( 2 0 0 3 ) 0 6 - 0 3 5 0 -
2、0 4 在催 化 裂 化 催 化 剂 生 产 过 程 中 , 部 分 产 品 需 要 以铝溶胶作 为粘 结剂 。在铝 溶胶制 备 过程 中, 反应物料循环需要升 降温 。 由于物料性质 以及温 度骤变等苛刻条 件 , 先后 使用 非金 属列 管式换 热 器 、 搪瓷换 热器 等 , 但 都表 现 出运 行周期 短 、 运行 费用高等缺 点 。为满 足装 置 长周 期安全 生 产 , 降 低设备运行 成本 , 开发 了 H a s t e l l o y合 金板式 换 热 器 , 并将其用于铝 溶胶 生 产 中使 得换 热器使 用 寿 命 显著提高。 1 铝 溶 胶 换 热 器 工 艺 条 件
3、铝 溶 胶 粘 结 剂 装 置 共 有 两 套 生 产 系 统 , 工 艺 流 程 简 图见 图 1 。 铝溶胶制备是 由金属 铝粒 与 8 5 1 1 5 的稀 盐 酸 反 应 。 生产 初 始 状 态 ( 常 温 下 ) 时 , 铝 与 盐 酸的反应 速度较慢 , 为了提 高反应速度 , 物料需 在 循 环过 程 中 经 过换 热 器 升 温 。 当反 应 器 内铝 床 层 温 度达 到 8 5 以上 时 , 铝 与 盐 酸 的 反 应 速 度 加 剧 , 而随着反应速度加剧 , 反应床层温度 又会不断 上 升 。 为 了 控 制 反 应 速 度 与 温 度 , 换 热 器 停 止 蒸 汽
4、加热 , 通 入循 环水变换热器升温 为换热器 降温 。 大部分的铝溶胶经换热器冷却 后作 为循 环液在系 图 1 工 艺 流 程 示 意 图 统 中吸 收 热 量 。 换热器 的工艺条件 为 : 使用 温 度 0 9 5 , 最 高温度 1 2 0 ; 压 力 不 大 于 0 4 MP a ; 阻 力 降 小 于 0 0 5 MP a ; 流 量 4 06 0 m h 。 2 H a s t e l l o y合 金 板 式 换 热 器 的 选 用 2 1 腐蚀 条件 选取 了 3种 材料 , 并 进行 铝 溶胶 静 态 腐蚀 试 验 , 试 验 结 果 见 表 1 。 表 1 铝溶胶静 态
5、腐蚀试 验数据 张一 凡 , 女 , 1 9 6 8年 8月生 , 工 程师 。甘 肃省 兰州 市 , 7 3 0 0 6 0 。 维普资讯 http:/ 维普资讯 http:/ 3 5 2 化工机械 2 0 0 3年 量 。 _ 1 f J 1 I 固 活 i I 2 rr T l I 1 r - r n T 1 几 。 i 一 一 , 甲进 口 定 压 动 I 1 I 。 I l I I I - I 1 I 1 I 乙 进 口 譬 压 I I I I I I I , 一 、 q 一 板 譬 q 板 4 1 上 j j L- 上 一 J L - 一一 甲出口 。 图 3 板 片 安 装 流
6、程 示 意 图 表 4各 类 换 热 器使 用 状 况 比较 设计 压力 设 计温 度 使 用温 度 传热 系数 泄漏 停工 时 间 维修频 散 维修 费用 类 型 MP a W m。 K。 情况d a 次 a 万 元 a 石 墨列管 式0 6 1 2 0 9 0 3 0 0 易 8 O 8 加 搪 瓷板式0 6 1 2 0 9 0 1 8 0 极 易 1 2 0 2 0 6 2 Ha s t e l l o y 1 0 1 2 0 9 5 2 9 31 无 合 金板 式 从表 4可 知 , Ha s t e l l o y合 金板 式换 热器 在使 用 过 程 中 , 具 有 以下 优 点
7、: a 高效性 。Ha s t e l l o y合金 板 式换 热 器 总 的 传热系数 比较 高 , 是 列管 式换热 器 的近 1 0倍 , 在 工艺条件相 同时传热 面积大大减少 。 b 操 作 灵 活 、 操 作 弹 性 大 。 该 换 热 器 投 用 以后 , 未 出现 冲塔 事 故 , 而 且 系统 温 度控 制 更灵 活 , 产 品质量合格率也 大大 提高 , 未 出现 白色沉 淀 物 。 c 检 修 、 清 洗 方 便 。 因 换 热 器 机 架 上 、 下 导 杆及板片加工精度高 , 安装 时板片易对正 , 一次安 装 即可 成 功 。 d 设 备寿命 长。3个 月定 期
8、对换 热 器 进行 检查 , 频繁拆装 未 出现板 片或垫 片破损 ; e 耐 温 耐 压 可 以 根 据 更 换 橡 胶 垫 片 而 改 变。最 高 耐 压 可 达 2 5 MP a , 耐 温 可 达 一5 0 2 50 : f 不易泄漏 。这与它的密封结构密切相关 。 Ha s t e l l o y合 金板 式换 热 器使 用一 年 时 间 , 未 发生泄漏 、 腐蚀 以及其他损坏 现象 , 一方面降低 了 岗位 操作人员 的劳 动强 度 , 另一 方 面节 约 了检 修 维修 费用 , 实现 了系统 长周 期运行 。 5 结 束 语 由兰州 石 油 机械 研 究 所 制 造 的 H
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