Ravnanje v ekstremnih pogojih: izbira filtrskih listov za obrate za staljeno žveplo in žveplovo kislino

V osrčju svetovnega-obrata za proizvodnjo žveplove kisline je stopnja filtracije staljenega žvepla nedvomno eno najbolj mehansko sovražnih in kemično agresivnih okolij, s katerimi se lahko sooči ločevalni sistem. Neprekinjeno delovanje pri temperaturah, ki nihajo med130 stopinj in 150 stopinj, ki ima nalogo ločevanja zelo abrazivnega elementarnega pepela, bitumna in kompleksnih ogljikovih nečistoč od tekočega žvepla, se standardna strojna oprema za industrijsko filtriranje hitro razgradi.

Ko se list filtra pokvari v tokokrogu staljenega žvepla, posledice delovanja daleč presegajo neposredne stroške zamenjave poškodovanega kovinskega zaslona. Nezaznan obvod trdnih snovi lahko hitro in nepopravljivo uniči katalizatorske sloje vanadijevega pentoksida (V2O5) v pretvorniku. Ta zastrupitev s katalizatorjem povzroči ogromen-pad učinkovitosti pretvorbe SO2 v SO3, skokovite emisije in povzroči nenadne zaustavitve več-milijonskih-dolarjev objektov.

Za inženirje obdelave in vodje vzdrževanja, razumevanje, kako izbrati, določiti in vzdrževatifiltrirni listi iz nerjavečega jeklaza močno staljeno žveplo je bistvenega pomena za zagotavljanje neprekinjenega obratovalnega časa obrata in zaščito nadaljnje kapitalske opreme.

Da bi razumeli stroge zahteve glede kakovosti za liste žveplovega filtra, morajo inženirji izračunati ekonomski vpliv posameznega puščanja obvoda. Sistem za filtriranje staljenega žvepla-ne glede na to, ali uporablja navpično ali vodoravno tlačno posodo-je primarni ščit, ki ščiti pretvornik kontaktnega procesa.

Ko fini pepel, silicijev dioksid ali vodni kamen obidejo ogrožen rob filtrskega lista ali raztrgano žično tkanino, gredo neposredno v žveplov gorilnik. Žveplo sežge v plin žveplov dioksid (SO2), vendar se negorljivi delci anorganskega pepela prenesejo skupaj s tokom vročega plina naravnost v posodo pretvornika.

Ko so notri, se ti mikro-delci usedejo neposredno na porozne katalizatorske obroče vanadijevega pentoksida (V2O5). To sproži destruktivni več{4}}način odpovedi:

● Zaslepitev por:Pepel zapre mikroskopska aktivna površinska mesta katalizatorja in tako trajno ustavi kemično reakcijo.

● Usmerjanje plina in padci tlaka:Ker se pepel nabira v prazninah med katalizatorskimi obroči, omejuje pretok plina. Glavno puhalo elektrarne mora delovati znatno močneje, da potisne plin skozi posteljo, kar poveča porabo električne energije. Sčasoma padec tlaka povzroči popolno znižanje -hitrosti naprave ali zaustavitev v sili, da presejemo in presejemo neverjetno drag katalizator.

● Izgube pri presejanju:Mehansko presejanje umazanih katalizatorjev običajno povzroči 10- do 15-odstotno fizično izgubo aktivnega materiala zaradi obrabe, kar objekte stane več sto tisoč dolarjev samo v stroških dopolnjevanja.

Izbira pravega filtrirnega elementa zahteva globok potop v agresivno fizikalno kemijo, ki ureja tekoče žveplo pri visokih temperaturah:

1. Okno kritične toplotne viskoznosti

Elementarno žveplo je treba strogo nadzorovati znotraj ozkega termičnega okna, da ostane primerno za obdelavo. pri115 stopinj, se žveplo stopi v rumeno,-tekočo tekočino z nizko viskoznostjo približno 11 cP. Ko se temperatura dvigne proti140 stopinj, njegova viskoznost še nekoliko pade, zaradi česar je to optimalno območje filtracije.

Če pa temperature padejo pod120 stopinjzaradi hladnih mest v ohišju filtra žveplo takoj kristalizira, kar povzroči lokalizirane zmrzali-, ki lahko fizično zdrobijo žično tkanino. Nasprotno, če temperature skokovito narastejo158 stopinj, se žveplovi obroči odprejo in polimerizirajo v dolge, prepletene molekularne verige. Viskoznost v trenutku skokovito naraste11 cPčez90.000 cP, ki spremeni tekočino v gosto smolo, ki je ni mogoče črpati, ki zaslepi stran filtrskega lista. Plošče filtrskih listov morajo prenesti te hude toplotne prehode in posledične strukturne premike brez razpok ali zvijanja.

2. Metalurgija stresne-korozije in toplotne utrujenosti

Ko list filtra med čiščenjem prehaja med sobno temperaturo in145 stopinjmed delovanjem se kovina močno toplotno razteza. V standardnem 5-slojnem krilu imajo zunanja filtrirna žična tkanina, notranje drenažno jedro in težak obodni okvir v obliki črke U zelo različno strukturno maso in preseke.

Če so uporabljene metode sestavljanja nizke stopnje, se debelejši okvir širi počasneje kot fina žična mreža. Ta toplotna razlika povzroča močno strižno obremenitev na spojih, kar povzroča toplotno utrujenost. V več delovnih ciklih ta utrujenost prereže točkovne zvare, zlomi pritrdilne zakovice in odpre mikro-reže vzdolž mejnega roba, skozi katere lahko uhaja pepel.

3. Kislo luščenje rež

Medtem ko čisto elementarno žveplo ni -jedko za nerjavno jeklo, je industrijsko surovo žveplo redko čisto. Vdor vlage iz okolja ali uhajanje pare iz grelnih plaščev vnese v sistem sledi molekul vode. Ta voda dinamično reagira z vročim žveplom in tvori zelo jedko žveplovo (H2SO3) in žveplovo (H2SO4) kislino.

Te kisline iščejo mikro-razpoke-, kot so prostori pod glavami zakovic, prekrivajoči se vogali okvirja ali tesna presečišča tkane žične tkanine. Pod visokimi temperaturami se kloridne nečistoče koncentrirajo v teh območjih, kar povzroči hitro luknjičasto korozijo, ki lahko v nekaj tednih prežre standardno fino žično tkanino.

Če želite preživeti te težke razmere, je treba generične filtrirne liste-za živila zamenjati z elementi za-težka dela, ki imajo posebne strukturne in kemijske nadgradnje:

1. Zlitine z veliko-niklja/nizko{2}}ogljika (SS316L proti . 904L)

Standardnega nerjavečega jekla 304 se nikoli ne sme uporabiti v tokokrogih staljenega žvepla zaradi njegove občutljivosti na intergranularne napade in napetost-korozijsko razpokanje pri povišanih temperaturah. Najmanj-certificiranoSS316Lje treba uporabiti. Nizka vsebnost ogljika zmanjšuje obarjanje karbida med varjenjem, medtem ko dodan molibden zagotavlja ključno zaščito pred kislinskimi luknjami.

Za obrate, ki predelujejo »temno žveplo« z nizko-stopnjo, visoko-pepelom ali uporabljajo agresivna kisla čistila za odstranjevanje mineralnih usedlin, nadgradnja aktivnih filtrirnih površin na904LozHastelloy C276zagotavlja vrhunsko dolgoročno-učinkovitost. Višja vsebnost niklja in kroma zagotavlja, da fine žice ohranijo svoj prvotni premer in nominalno število por v letih neprekinjene izpostavljenosti.

2. Popolnoma varjena arhitektura okvirja (standard Zero-Rivet)

Medtem ko so kovičeni okvirni profili zelo učinkoviti za jedilna olja in splošne kemikalije, predstavljajo resno odgovornost pri težkih žveplah. Zaradi trenja zaradi nenehnih pnevmatskih vibracij se glave zakovice sčasoma zrahljajo. Ko se pod zakovico odpre drobna reža, tekoče žveplo sili pot v notranjost okvirja in se med izklopi strdi. Ob ponovnem zagonu se to ujeto trdno žveplo razširi, deluje kot klin in ukrivi rob okvirja, kar povzroči katastrofalen obvod.

Inženirska rešitev:Plasti filtrirne mreže je treba napeti z več-aksialnimi hidravličnimi mizami in natoneprekinjeno TIG ali plazem{0}}varjenjeneposredno v širok -obrobni okvir U-oblike. To ustvari eno samo, hermetično zaprto enoto z nič režami, s čimer popolnoma odpravi obvod platišča in zagotovi, da lahko okvir absorbira stalne vibracijske sile, ne da bi pri tem izgubil tesnjenje.

3. Ojačano ogrodje za notranjo drenažo-premera

Ker je staljeno žveplo gosto in ima velik hidravlični upor, mora biti notranje jedro zelo togo. Standardne tanke podporne zaslone zamenjamo z debelimi-merilniki3 x 3 ali 4 x 4 zavihana žična mrežaiz žic debeline do 1,60 mm. Ta težak notranji skelet preprečuje, da bi se aktivna filtrirna ploskev upognila ali zdrsnila navznoter med nepričakovanimi sunki tlaka ali ponovnim zagonom črpalke, pri čemer ohranja notranji odvodni kanal odprt, tako da lahko čisto žveplo prosto teče navzdol do šobe.

Ko plošča filtrskega lista doseže svoj največji diferenčni tlak, jo je treba odstraniti-iz linije za čiščenje. Ker trdnega žvepla ni mogoče preprosto sprati z vodo, morajo vzdrževalne ekipe upoštevati strog, discipliniran protokol obnove, da preprečijo poškodbe fine kovinske tkanine:

Drenaža-za torto s parnim plaščem:Pred odpiranjem filtrirne posode se v plašč rezervoarja vbrizga para, da se ohrani stabilna temperatura140 stopinj. To omogoča, da preostalo tekoče žveplo popolnoma odteče iz filtrske pogače. Sistem je nato izpostavljen pnevmatskemu zračnemu pihanju ali čiščenju z inertnim dušikom, da se pogača posuši.

Pnevmatsko vibracijsko praznjenje:Avtomatski vibrator ali stresalnik gredi se aktivira, da se krhka pogača spusti v spodnji lijak. Če je okvir listov popolnoma raven, torta gladko zdrsne.

Toplotno ali topilo izgorevanje:V več ciklih se plasti mikro-pepela zaklenejo globoko v pore nizozemskega tkanja. Za ponovno vzpostavitev hitrosti pretoka se listi odstranijo in postavijo v specializirano toplotno regeneracijsko peč, kjer se ujeto žveplo skrbno upari pri nadzorovanih temperaturah pod pragom občutljivosti kovine. Druga možnost je, da lahko kemično pranje z vročo, razredčeno kavstično sodo ali posebnimi topili raztopi vezivne elemente, ne da bi razjedali zlitino nerjavnega jekla.

Ultrazvočni kavitacijski zaključek:Absolutno najboljši način za dokončanje procesa regeneracije je potopitev listov v industrijsko ultrazvočno posodo. Visoko{1}}frekvenčni valovi ustvarjajo mikro-kavitacijske mehurčke, ki razstrelijo preostale pod-mikronske delce pepela iz tesnih križišč žic in povrnejo element na 99 % prvotnega čistega padca tlaka.

Pri obdelavi staljenega žvepla je izbira poceni strojne-filtrirne opreme nizke-kakovostne operacije zelo tvegana. Eno samo puščanje obvoda lahko uniči spodnje katalizatorje, kar vodi do dragih obratov v obratu in izgube obsega proizvodnje. Zaščita vašega objekta zahteva-zmogljive filtrirne elemente, zasnovane posebej za obvladovanje intenzivnih toplotnih in kemičnih obremenitev.

V našem proizvodnem obratu smo specializirani za izdelavo popolnoma varjenih, mlin-certificiranih nadomestnih plošč SS316L, 904L in Hastelloy, zasnovanih za ekstremne industrijske storitve. Ali vaš obrat uporablja veliko

stran s stebri ali neposredno predložite svoje trenutne risbe opreme, da uskladite celovito tehnično oceno in prejmete tovarni-neposredno ponudbo.