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石墨換熱器在環氧氯丙烷生產中的應用

點擊:1487 日期:[ 2014-04-26 22:43:02 ]
陳波   環氧氯丙烷生產中的副產氯化氫用水吸收后即為鹽酸,它具有很強的腐蝕性,大大縮短了金屬換熱器的使用壽命。因此環氧氯丙烷生產中與氯化氫介質有關的換熱器均采用了非常耐腐蝕的石墨換熱器。 石墨換熱器在生產中不僅有效地進行熱量的交換,降低能耗,而且可以提高有關物料的收率,從而降低物耗,它在環氧氯丙烷生產中的使用,即節約了環化反應塔的蒸汽消耗,又提高了二氯丙烷的反應收率。 1  換熱效果   石墨的導熱系數為480. 7 J / (m·h·℃) ,而一般合金的導熱系數較之低得多,如304 型不銹鋼為58. 69 J / (m·h·℃) ,因而同樣厚度的石墨熱阻就比不銹鋼熱阻小,亦既傳熱能力要強。雖然傳熱過程中的管壁熱阻比起流體與污垢的熱阻要小得多,但這種影響有時也不容忽略。 2  使用壽命   即使是最耐腐蝕的合金,在鹽酸這類強腐蝕介質中的腐蝕速度也為0. 1 mm/ a ,而石墨的腐蝕速率幾乎為0 。因此,在強腐蝕性環境中,石墨換熱器的壽命顯然要比金屬換熱器的長。我廠1998 年投用的HE - 1AB、HE - 2 等石墨換熱器,至今尚在正常運行中就是一個很好的實例。而其它崗位的金屬換熱器則需要堵漏或已經更換。   盡管石墨換熱器的造價較高,但從我們使用狀況看,環氧氯丙烷裝置中的石墨換熱器無一是由腐蝕造成換熱管泄漏而報廢,損壞原因大多為意外損傷。而金屬換熱器即使在其它介質條件下也經常需要堵漏,在酸性介質條件下運行時,則需要經常更換,這就會造成頻繁的停車,按一次停車兩天計算,不計更換列管或換熱器的直接損失,僅本裝置停車造成的間接損失就達250 萬元之多,由此可見,石墨換熱器不僅有著良好的換熱效果,更因其高度的耐腐蝕性,使用壽命長,而防止換熱器的頻繁堵漏或更換造成的裝置停車,使得化工裝置真正實現長期、安全、穩定運行,因而值得在化工與石化行業進一步推廣。 3  實現石墨設備長期、安全、穩定、運行的條件   石墨換熱器在運輸安裝過程中尤其應輕起輕放,不得與地面或其它堅硬物質碰撞,更不可用硬物敲擊。在開停過程中要遵循“小心且慢”的原則,現以循環水投用及停用情況為例將過程和有關注意事項敘述如下:   (1) 開停步驟   投用:打開循環水出口放空閥,然后再打開循環水出口與入口的連通閥,慢慢打開入口閥控制流量。停止:先慢慢關閉入口閥,隨后再關出口閥,打開倒淋和放空閥,全部排凈換熱器內積存的冷卻水。   (2)  注意事項   ①投用前必須先排盡設備內的空氣。②開關入口閥必須要慢。③冬季,為搞好防凍須將換熱器內循環水全部排空。④運行中操作壓力不可異常波動,一旦發現波動又不能馬上消除時,即應考慮設備的切除或系統停車。   總之,由于石墨換熱器的高度耐腐蝕性、耐熱性且具有良好的傳熱效果,因而使它在金屬換熱器難以勝任的腐蝕性介質條件中可以避免因換熱管堵漏或臨時更換造成的頻繁停車。但其造價較高,故在選用時應對使用介質,使用壽命與實際經濟效益進行綜合評價后再確定是否選用。而且由于石墨的抗沖擊強度較低,因此在運輸、安裝與具體作業時,必須嚴格遵循有關的操作規程,使用中要注意操作壓力的波動情況,嚴防由壓力異常波動直接導致石墨換熱器的意外損壞,才能使石墨換熱設備在介質條件比較苛刻的化工生產中得到更為廣泛的應用。    
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