氟硅酸儀表閥門如何選用

楊　軍 黃煥柱 廖蘭介

摘要：國內氟化鋁生產企業正常生產的很少，廣西鹿寨化肥有限責任公司的氟化鋁裝置是國內生產較為成功的一個典范，但在氟硅酸儀表閥門的使用中也吃盡苦頭。下面談談本人近十年來在使用和維護過程中的一些經驗，為同行提供一些參考意見。

關鍵詞：氟硅酸;閥門;正確選型

一、引言

氟硅酸是濕法生產磷酸的副產品，可以用來生產氟化鋁、氟硅酸鈉和冰晶石等產品，具有很強的腐蝕性和容易揮發有毒氣體。國內90年代后設計的濕法生產磷酸裝置都配套有相應的氟硅酸處理裝置，但由于氟硅酸的強腐蝕和易結晶的性質，國內很多氟硅酸處理裝置生產都極不正常。廣西鹿寨化肥有限責任公司氟化鋁裝置自2000年投產以來，創造了一次開車成功，并每年保持3000～4000噸產量的好成績，在同行中屬于較領先的地位。但由于氟硅酸生產工藝的復雜性，基本每周都需停車清理一次，很難實現長周期連續生產。氟硅酸介質的控制和調節在整個氟化鋁生產中具有舉足輕重的作用，正確合理的選用氟硅酸儀表控制閥門對保證生產性和降低維修成本具有很大的影響。

二、分析及措施

在鹿化公司氟化鋁生產過程中，最重要的閥門是反應器底閥WV–235、255和進酸閥XV–2301，這三臺閥門的正常與否直接影響到氟化鋁整條生產線。儀表閥門在氟硅酸使用上最需解決的兩大問題是防腐和結晶，反應器底閥WV–235工作：

其工作過程是先加入800㎏左右的氟硅酸，過程5分鐘，后加入450㎏的氫氧化鋁，然后在100℃左右反應15分鐘，反應生成氟化鋁和二氧化硅。本閥門關鍵在于首先必須耐腐蝕，不能產生內漏和外漏，否則氟硅酸漏入過濾機后對下工序設備造成損壞，其次調節線性要好，如果下料太快會造成過濾機上物料溢出，第三能抗結晶，因為反應過程中生成的氟硅酸鹽很容易結成比水泥還硬的晶體，將閥門卡死。鹿化公司氟化鋁裝置設計使用的閥門是法國VRACO公司生產的雙向夾套套筒閥，該閥門工作原理：

該閥門與介質接觸部分是厚17㎜的高彈性和耐腐蝕的橡膠套筒，并加入纖維增加其強度，該閥關閉是靠兩邊氣缸彈簧的壓力使橡膠套筒變形夾緊來切斷介質，打開依據氣源壓力使氣缸向外拉力和橡膠自然彈力，使套筒恢復圓筒型，介質通過，并且使表面結晶體自然脫落。該閥門經過10年運行被證實在此運用最為合理有效，既能解決氟硅酸強腐蝕的問題，又能解決結晶被卡死的問題，同時橡膠套筒切斷能力好，易清理，檢修方便。該閥唯一的缺點是橡膠套筒易老化，每年需更換5–6個，價值約為2000元左右。另外該形式的閥門國內尚無廠家可以生產，所用備件必須加工使用。2005年5月，我們選用吳忠儀表廠生產的2SH0–16型氣動切斷球閥，閥芯閥體都采用316襯聚四氟乙烯，投用僅3個月，閥門動作不靈活，經常卡死不動，拆開檢查發現閥芯球體內襯有刮痕，與閥體密封面結有大量白色晶體—硅酸鹽，清理后不到1個月再次出現故障，本次經驗證實旋轉型閥門不適合用在氟硅酸上。之后，我們繼續使用隔膜閥，但閥體采用襯聚四氟乙烯，并控制好閥位的開關位置，同時工藝經技改不再使用蒸汽加熱，從2008年開始，一片隔膜片可以使用一年至一年半左右，大大提高閥門使用壽命，減少對工藝生產的影響，同時也減少了維修費用及維修工作量。

三、結束語

通過廣西鹿寨化肥有限公司氟化鋁裝置10多年的工作經驗，本人認為盡量少選用金屬材質閥門和旋轉型閥門，以及單座閥等，因為如用金屬閥門必須選20號合金鋼以上的材質，價格昂貴，而且損壞后基本無法修復。而選用質量較好的夾斷套筒閥和隔膜閥，首先價格便宜很多，像DN65的隔膜閥整套才7000元左右，維修也簡單，其次采用襯聚四氟乙烯防腐效果最好，而且不易結晶、切斷能力好。因此在氟化鋁生產中正確的選用氟硅酸儀表控制閥，能大大提高儀表控制閥門的使用壽命，減少對工藝生產的影響，也節約維修費用和維修工作量。