鹽酸解析塔填料與密封墊材質的改進

軒元鵬，王秀芝

（唐山三友硅業有限責任公司，河北唐山 063305）

鹽酸解析塔填料與密封墊材質的改進

軒元鵬，王秀芝

（唐山三友硅業有限責任公司，河北唐山 063305）

利用新型石墨材料對鹽酸解析塔密封墊及填料進行更換，以滿足生產需要。

鹽酸解析塔；密封墊；石墨填料；改造

1 改造原因

石墨填料塔通常用于鹽酸、硫酸等腐蝕性介質的吸收、凝縮、蒸餾、蒸發、過濾、洗滌等化工單元操作。在操作中氣體與液體的流動一般為逆流。液體自塔頂經噴淋裝置均勻淋灑而下，氣體自塔底均勻上升，氣液兩相經過填料的表面互相接觸，從而進行熱量與質量的傳遞。我公司氯化氫生產裝置，使用3臺南通德諾爾石墨設備有限公司生產的SMJ1 600 ×14 000型石墨填料塔生產HCl氣體，其中2臺為35 t／h，1臺為20 t／h。通過一段時間的運行，存在以下問題：

1）解析塔經過一段時間運行，稀酸調節閥無法正常操作，稀酸管路不暢，塔液位升高，塔內壓力升高，進酸不暢，發生泛塔現象，HCl產量減少，無法滿足生產需要，嚴重的直接導致系統停車，經檢查發現稀酸管路內存有大量白色粉末，致使調節閥無法正常操作，還影響流量計準確性；

2）解析塔密封原設計采用的是氟橡膠O型圈密封，氟橡膠與塔內高溫鹽酸尤其是兩個水解塔內含有的水解物發生反應，使密封圈很快蓬松變形，氟橡膠條出現斷裂、老化，發生泄漏，無法起到密封作用。生產以來因塔節泄漏每月停車至少1次，嚴重影響生產的長期穩定運行。

3）酸堿罐區輸送泵機械密封經常泄露，檢修發現是由于白色粉末摩擦所致，2010年一年修理各種酸輸送泵30次以上，經過不斷分析研究，發現是塔內陶瓷拉西環填料碎末對機封造成損壞。

2 填料和密封墊材質的選擇

解析塔采用1.0 MPa飽和水蒸汽加熱濃鹽酸，塔內溫度為120～140℃，操作壓力為0.16～0.21 MPa。

2.1 填料材質的選擇

原設計陶瓷拉西環填料在高溫氯化氫氣體腐蝕下，外表面發生點蝕，慢慢粉化，壁厚由10 mm，減薄到1 mm左右，抗壓強度變小，直至粉碎，不能滿足生產需要。

因此我們重新選擇了填料，擬選用填料為石墨填料，其具有以下優點：酸及強堿外，對大多數酸類和堿類都是穩定的，特別是含氯離子的介質，也就是說石墨填料的耐腐蝕性很強，同時其熱膨脹系數小，不容易受溫差應力的影響，與陶瓷、搪玻璃等耐蝕材料相比，具有很高的熱穩定性，及抗熱沖擊性。能夠滿足我車間的工況要求。

1）具有高度的化學和熱穩定性。除了強氧化性

2）由于石墨填料內外壁很光滑，其絕對粗糙度僅是金屬管的1／20～1／50，且石墨為非金屬，決定了石墨跟大多數介質之間親和力小，不會污染介質，管壁也不易結垢。石墨的密度小，質量輕。

可見這種石墨填料解決了解析塔遺留問題，且塔內壓力較低，不用擔心石墨的脆性缺陷，在此選用石墨填料是切實可行的。

2.2 密封墊材質的選擇

原設計氟橡膠條在高溫氯化氫氣體腐蝕下，慢慢老化變形，抗壓強度變小，直至粉碎，不能滿足生產需要。

因此我們重新選擇了密封墊，擬選用墊片為柔性石墨墊，與其他墊片相比，柔性石墨具有以下明顯的優越性：

1）柔性石墨不含對人體有害的成份。與塔內填料不反應，具有耐腐蝕性。

2）塔材質為石墨，膨脹系數與塔的材質相同。

3）耐高溫。柔性石墨增強復合墊片能耐1 650℃的高溫，即使化工設備熔化，它仍安然無恙。

4）使用簡便快捷。柔性石墨的墊片系數只有石棉制品的一半，也就是說，要達到同密封效果，上緊螺絲的力量可以小得多。柔性石墨除具備上述明顯的特性外，還具有密封性能優異、壓縮性好、彈性好、抗氧化性的特點，具有極強的自潤性和可塑性。

3 解析塔的改造過程

1）解析塔為石墨材質，在拆卸各聯接螺栓時，嚴禁錘擊或使用有沖擊力的工具，也不準用氣割等方式切割螺栓。

2）設備吊裝過程應由專人負責指揮，緩慢起吊，杜絕突然加速或減速的起落現象。

3）設備起吊時，不能撞擊、磕碰其他物品，設備底部石墨件與地面之間不允許有拖拉現象；設備下落位置要事先選擇好，設備與地面接觸點要用方木鋪墊，且鋪墊位置要合理。地面而被損壞，可用手拉葫蘆來做輔助，使設備水平吊起后，采取一端起吊、另端輔助的辦法，使其在被豎立后松開下端鋼索，再進行設備移位；落下時下端用輔助起吊設備鎖緊、吊起，設備上端起吊鋼索緩慢放下；上下緊密配合，將設備放在規定位置。

4）設備吊起或落下時，為防止外露石墨因支撐

5）柔性石墨墊易損，外纏耐高溫聚四氟乙烯帶，對柔性石墨起到保護作用以及提高密封效果，塔節密封面抹耐高溫膠，以防吊裝過程墊片跑偏。

6）就位時塔節各圈偏差不得大于0.5 mm／m，相鄰兩圈中心位移偏差不大于1 mm，塔體垂直偏差為塔高的0.5／1 000，從塔底到塔頂不允許有連續3圈向一邊傾斜，先緊固M24×3 600長拉桿螺栓，再均布緊固螺栓16條，用力均勻，全部螺栓安裝就位。

4 結 語

3臺解析塔的填料和密封墊都進行了更換，改進后運轉相當穩定，塔節泄露次數由原先的20次／年，下降到2次／年，換熱效果明顯提升，滿足生產需要。同時經濟效益非常可觀，每年增加效益115.2萬元。經過對填料塔的大修，找到了換熱效果差問題，解決了堵塞管路及磨損泵件問題，大大提高了填料塔穩定性和運轉周期，降低了檢修頻率，為公司的穩產高產做出了貢獻。

TQ 111.3

B

1005－8370（2012）03－38－02

2012－03－05