磁力反應(yīng)釜固體催化劑懸浮的不均勻也約束了反應(yīng)的速率。為提高反應(yīng)速率,工業(yè)上一般采用氣體外循環(huán)、液體外循環(huán)和氣體內(nèi)循環(huán)三種方式。在磁力反應(yīng)釜,加氫反應(yīng)釜,磁力驅(qū)動(dòng)反應(yīng)釜得到充分的應(yīng)用。
1、氣體外循環(huán)是將反應(yīng)氣體從氣相空間引出,氣體通過(guò)壓縮機(jī)增壓后再?gòu)姆磻?yīng)器底部通入,在磁力攪拌器的配合下,可得到較大的持氣量和相接觸面積,從而提高反應(yīng)速率,其優(yōu)點(diǎn)是可得到任意的氣體循環(huán)量,缺點(diǎn)是需要大量的氫氣循環(huán)設(shè)備,增加了裝置的復(fù)雜性和資金投入;
2、液體外循環(huán)是用離心泵將反應(yīng)液體從反應(yīng)器底部抽出,磁力反應(yīng)釜通過(guò)文丘里管抽吸反應(yīng)器氣相空間內(nèi)的反應(yīng)氣體,在一文丘里管內(nèi)充分混合與分散,可得到十分細(xì)小的氣泡,大幅度提高氣液相接觸面積和反應(yīng)速率。液體外循環(huán)式的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)速率快,可連續(xù)生產(chǎn),傳熱方便等,缺點(diǎn)是能耗大,對(duì)循環(huán)泵的要求十分苛刻;
3、氣液內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器即自吸式氣液反應(yīng)器,它是氣/液反應(yīng)裝置的核心技術(shù)之一,是一種不用額外的氣體輸送機(jī)械而能自行吸入磁力反應(yīng)釜反應(yīng)器上部空間氣體進(jìn)行氣液接觸的反應(yīng)裝置,磁力反應(yīng)釜通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的空心渦輪攪拌器在料液混合的同時(shí)不斷吸入液面上的反應(yīng)氣體,達(dá)到氣液循環(huán)與分散目的,同時(shí),組合使用的軸流槳能將氣體與固體催化劑均勻地彌散在反應(yīng)器內(nèi),達(dá)到快速反應(yīng)的目的。
裂紋是加氫反應(yīng)釜中最危險(xiǎn)的一種缺陷,它是導(dǎo)致容器發(fā)生脆性破壞的因素,同時(shí)又會(huì)促進(jìn)疲勞破裂和腐蝕破裂的產(chǎn)生。裂紋種類加氫反應(yīng)釜中的裂紋,按其生成過(guò)程,大致可分為兩大類,即原材料或容器制造中產(chǎn)生的裂紋和容器使用過(guò)程中產(chǎn)生的裂紋或擴(kuò)展的裂紋。前者包括鋼板的軋制裂紋、容器的拔制裂紋、焊接裂紋和消除應(yīng)力熱處理裂紋;后者包括疲勞裂紋和應(yīng)力腐蝕裂紋。
原材料軋制裂紋是由于金屬材料本身存在的疏松、縮孔和非金屬夾雜物等缺陷積聚在一起,經(jīng)軋制而生成的線性缺陷。這種缺陷可以在材料的內(nèi)部,也可以在表面,無(wú)一定的方向性和固定的部位。有些拔制的小型高壓容器中,也常常發(fā)現(xiàn)類似的裂紋。
焊接裂紋主要是在容器制造過(guò)程中產(chǎn)生的,這是由于容器制造廠質(zhì)量檢驗(yàn)不嚴(yán),或原有缺陷輕微未被發(fā)現(xiàn)而在使用過(guò)程中有所發(fā)展。
消除應(yīng)力熱處理裂紋是一種呈分枝狀的晶間裂紋,是在焊后消除應(yīng)力熱處理時(shí)產(chǎn)生的,也可在使用中擴(kuò)展。
疲勞裂紋是因?yàn)槿萜鞯慕Y(jié)構(gòu)不良或材料存在缺陷,造成局部應(yīng)力過(guò)高,在容器經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的加壓或卸壓后產(chǎn)生的裂紋,在一些開(kāi)停頻繁的加氫反應(yīng)釜中可以發(fā)現(xiàn)這種裂紋。
腐蝕裂紋是腐蝕介質(zhì)在一定的工作條件下,對(duì)材料進(jìn)行腐蝕而逐漸形成的,這種裂紋往往與應(yīng)力有關(guān)。因?yàn)閼?yīng)力和腐蝕兩者相互促進(jìn),后者在材料表面形成缺口產(chǎn)生應(yīng)力集中,或削弱金屬的晶間結(jié)合力,而前者則加速腐蝕的進(jìn)展,使表面缺口向深處發(fā)展。
加氫反應(yīng)釜的裂紋雖然在它的內(nèi)外表面的各個(gè)部位都可能存在,但是一般最容易產(chǎn)生裂紋的地方是焊縫與焊接熱影響區(qū)以及局部應(yīng)力過(guò)高的部位。
加氫反應(yīng)釜裂紋處理方法
裂紋的檢查可以用直觀檢查和無(wú)損探傷。一般是通過(guò)直觀檢查發(fā)現(xiàn)或初步發(fā)現(xiàn)裂紋的跡象,再通過(guò)無(wú)損探傷進(jìn)一步加以確認(rèn)。無(wú)損探傷無(wú)論是液體的滲透探傷、熒光探傷和磁力探傷,對(duì)檢查表面裂紋都有較高的效用,可以根據(jù)具體情況適當(dāng)選用。
當(dāng)發(fā)現(xiàn)加氫反應(yīng)釜有裂紋缺陷時(shí),首先應(yīng)根據(jù)裂紋所在部位、數(shù)量、大小、分布情況及容器的工作條件等分析裂紋產(chǎn)生的原因,必要時(shí)可以進(jìn)行金相檢驗(yàn),以判斷裂紋是原材料存在的缺陷,還是容器制造時(shí)留下的,或是使用過(guò)程中產(chǎn)生的。然后再根據(jù)缺陷的嚴(yán)重程度和容器的具體情況確定缺陷或?qū)Υ嬖谌毕莸娜萜魈幚矸椒ā?/p>
由于材料軋制或拔制容器留下的微裂,一般都比較淺,可以用手銼或砂輪等磨去。焊接裂紋應(yīng)在檢查發(fā)現(xiàn)時(shí)予以鏟除。由于結(jié)構(gòu)不良、局部應(yīng)力過(guò)高而產(chǎn)生裂紋的部件一般不宜繼續(xù)使用。存在腐蝕裂紋的容器,也不應(yīng)將裂紋鏟除或焊補(bǔ)后繼續(xù)使用。
反應(yīng)釜由鍋體、鍋蓋、攪拌器、加熱夾套、支承及傳動(dòng)裝置、軸封裝置等組成,鍋體、鍋蓋、攪拌器、軸封等均由1Cr18Ni9Ti不銹鋼制作。反應(yīng)釜具有耐高溫、耐腐蝕、生產(chǎn)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于醫(yī)藥、欽料、化工、顏料、樹(shù)脂、科研等工業(yè)部門。 保養(yǎng)反應(yīng)釜要經(jīng)常注意整臺(tái)設(shè)備和減速器的工作情況,減速器潤(rùn)滑油不足應(yīng)立即補(bǔ)充,電加熱介質(zhì)油每半年要進(jìn)行更換,對(duì)夾套和鍋蓋上等部位的安全閥、壓力表、蒸餾孔、電熱棒、電器儀表等要應(yīng)定期檢查,如果有故障要即時(shí)調(diào)換或修理,設(shè)備不用時(shí),一定用溫水在容器內(nèi)外壁全面清洗,經(jīng)常擦洗鍋體,保持外表清潔和內(nèi)膽光亮,達(dá)到耐用的目的。
鍋體與鍋蓋由法蘭密封聯(lián)接,鍋體下部有放料孔,鍋內(nèi)有攪拌器,鍋蓋上開(kāi)進(jìn)料、攪拌觀察、測(cè)溫測(cè)壓、蒸汽引出分餾、安全放空等工藝管孔。
使用反應(yīng)釜時(shí)必須關(guān)閉冷媒進(jìn)管閥門,放盡鍋內(nèi)與和夾套內(nèi)的剩余冷媒,再輸入物料,開(kāi)動(dòng)攪拌器,然后開(kāi)啟蒸汽閥門和電熱電源,到達(dá)所需溫度后,應(yīng)先關(guān)閉蒸汽閥門和電熱電源,過(guò)2~3分鐘后,再關(guān)攪拌器,加工結(jié)束后,放盡鍋內(nèi)和夾套剩余冷凝水后,應(yīng)盡快用溫水沖洗,刷掉粘糊著的物料,然后用40℃~50℃堿水在容器內(nèi)壁全面清洗,并用清水沖洗,特別鍋內(nèi)無(wú)物料空鍋情況下,不得開(kāi)啟蒸汽閥門和電熱電源,特別注意使用蒸汽壓力,不得超過(guò)定額工作壓力。
高粘度攪拌機(jī)在工作過(guò)程中,兩支平行的攪拌槳按設(shè)定的固定旋轉(zhuǎn)比例運(yùn)轉(zhuǎn),沿?cái)嚢韫薰D(zhuǎn)的同時(shí)亦快速自轉(zhuǎn),同時(shí)攪拌罐內(nèi)有隨公轉(zhuǎn)同步運(yùn)轉(zhuǎn)的回旋刮刀不停旋轉(zhuǎn),使物料由攪拌罐內(nèi)壁移動(dòng)到攪拌槳附近,攪拌器的運(yùn)轉(zhuǎn)方向與公轉(zhuǎn)可同向亦可逆向,達(dá)到不同剪切目的。