鋯反應(yīng)釜代表了反應(yīng)釜行業(yè)發(fā)展的新的制高點(diǎn)
鋯反應(yīng)釜均采用雙線(xiàn)密封，因而密封性能好，經(jīng)久耐用。采用快開(kāi)式結(jié)構(gòu)，鋯反應(yīng)釜具有釜蓋提升或釜體下落、釜體傾倒功能，用靈活的機(jī)械結(jié)構(gòu)操作代替繁重的體力勞動(dòng)，提高了工作效率。GFH系列鋯反應(yīng)釜攪拌器具有靜密封、無(wú)泄漏、噪音低、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。配合低溫恒溫水浴可完成低溫恒溫反應(yīng)。
鋯反應(yīng)釜配套智能控制儀操作簡(jiǎn)單，控制精度高。其中，KL-08型鋯反應(yīng)釜帶有標(biāo)準(zhǔn)485計(jì)算機(jī)接口，可方便的將各種反應(yīng)數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)中實(shí)時(shí)采集形成數(shù)據(jù)文件，并在屏幕上畫(huà)出數(shù)據(jù)曲線(xiàn)，便于用戶(hù)分析，同時(shí)鋯反應(yīng)釜實(shí)現(xiàn)通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)反應(yīng)釜的轉(zhuǎn)速、壓力、溫度等參數(shù)實(shí)行遠(yuǎn)程干預(yù)。
鋯反應(yīng)釜有比不銹鋼、鎳基合金及鈦更優(yōu)異的耐腐蝕性能，力學(xué)性能和工藝性能也很適宜制造容器和換熱器。目前國(guó)內(nèi)鋯反應(yīng)釜價(jià)格約為鋯反應(yīng)釜的5-10倍。由于價(jià)格昂貴，過(guò)去用的較少。隨著國(guó)內(nèi)化工行業(yè)的發(fā)展，許多強(qiáng)腐蝕的設(shè)備正在越來(lái)越多地采用鋯材，鋯反應(yīng)釜大大提高設(shè)備的壽命和可靠性，取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。國(guó)內(nèi)從鋯材的生產(chǎn)，到設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)技術(shù)也日漸成熟，為鋯反應(yīng)釜的廣泛應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。
一、鋯反應(yīng)釜的機(jī)械設(shè)計(jì)大體上包含的內(nèi)容
?。ㄒ唬┐_定鋯反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)型式和尺寸。根據(jù)工藝要求，按物料的容積和重量、反應(yīng)的特點(diǎn)、傳熱的形式和安裝、維修的要求，確定鋯反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)型式和外形尺寸，如筒體的直徑及高度、封頭形狀的選擇等。本項(xiàng)內(nèi)容往往由工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)確定，在鋯反應(yīng)釜機(jī)械設(shè)計(jì)中則需要根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)果校核是否符合工藝提出的條件。
?。ǘ┻x擇材料。根據(jù)各零件的工作情況，鋯反應(yīng)釜所處的壓力、溫度、化學(xué)腐蝕等條件，零件準(zhǔn)備采取的制造方法，以及材料供應(yīng)情況和經(jīng)濟(jì)耐用的原則，選擇各零件的材料。
?。ㄈ?qiáng)度計(jì)算。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)型式，鋯反應(yīng)釜受力條件以及材料的機(jī)械性能和腐蝕情況，進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，確定其結(jié)構(gòu)尺寸。如確定反應(yīng)釜筒體、封頭的壁厚及攪拌軸的直徑等。
?。ㄋ模┻x擇零部件。鋯反應(yīng)釜用攪拌、傳動(dòng)、密封等裝置以及其它零部件，大多數(shù)已經(jīng)系列標(biāo)準(zhǔn)化。因此?？筛鶕?jù)工藝條件及制造、安裝等因素分別選用反應(yīng)釜用零部件。
?。ㄎ澹├L圖。鋯反應(yīng)釜以及其零件繪成各種圖樣，如總裝配圖，部件圖，零件圖等，以供制造裝配和維護(hù)檢修時(shí)應(yīng)用。
?。┨岢黾夹g(shù)要求。提出制造、裝配、檢驗(yàn)和試車(chē)等技術(shù)要求。這些要求一般在圖面上用文字表達(dá)，鋯反應(yīng)釜當(dāng)內(nèi)容較多時(shí)亦可另編技術(shù)文件，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等。
二、鋯反應(yīng)釜在化工領(lǐng)域廣泛使用的原因
要了解鋯反應(yīng)釜就得從它的構(gòu)造了解起，鋯反應(yīng)釜主要是由外筒體、內(nèi)夾套、法蘭、底蓋、攪拌器以及附屬的回流冷凝器、管道等組成。鋯反應(yīng)釜的內(nèi)夾套有碳鋼、不銹鋼、搪瓷和搪玻璃等多種，根據(jù)加工反應(yīng)物料有無(wú)腐蝕性、純度等具體要求來(lái)選擇。在生產(chǎn)中，需要聚合、乳化等加工都離不開(kāi)反應(yīng)釜設(shè)備。鋯反應(yīng)釜之所以在化工等領(lǐng)域里廣泛地使用，是與它的自身所具有的特性分不開(kāi)的。
1、溫度易于控制，對(duì)于連續(xù)操作的鋯反應(yīng)釜，良好的混合可以產(chǎn)生較低的，更易于控制的反應(yīng)速率；當(dāng)反應(yīng)劇烈放熱時(shí)，反應(yīng)釜可以消除過(guò)熱點(diǎn)；而間歇操作時(shí)，則可以將溫度按程序排定為反應(yīng)時(shí)間的函數(shù)。
2、操作的靈活性，鋯反應(yīng)釜可按生產(chǎn)需要而進(jìn)行間歇、半間歇或連續(xù)操作。
3、對(duì)于容量大和反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)的反應(yīng)，鋯反應(yīng)釜往往更為經(jīng)濟(jì)。
4、細(xì)化的催化劑顆粒能充分懸浮在整個(gè)液體反應(yīng)體系中，從而獲得有效的接觸。
5、在平行反應(yīng)系統(tǒng)中，鋯反應(yīng)釜有利于反應(yīng)級(jí)數(shù)較低的反應(yīng)，有利于反應(yīng)級(jí)數(shù)較高的反應(yīng)。
6、在連串反應(yīng)系統(tǒng)中，鋯反應(yīng)釜有利于終產(chǎn)物于中間產(chǎn)物的生成。
鋯反應(yīng)釜在空氣中時(shí),425℃會(huì)嚴(yán)重起皮，540℃生成白色氧化鋯，700℃以上吸氧變脆。鋯在400℃以上與氮反應(yīng)，800℃反應(yīng)激烈。真空退火不可能去除鋯反應(yīng)釜中的氧和氮。鋯在300℃以上開(kāi)始吸氫，產(chǎn)生氫脆，可通過(guò)1000℃的真空退火消除氫。
我們?cè)诙喾N農(nóng)藥設(shè)備上進(jìn)行過(guò)工業(yè)鋯反應(yīng)釜的應(yīng)用研究，如在農(nóng)藥反應(yīng)罐中進(jìn)行了鋯反應(yīng)釜的實(shí)際應(yīng)用與掛片試驗(yàn)。農(nóng)藥水解反應(yīng)的條件為：20%硫酸+甲萘胺；溫度220-250℃；15個(gè)大氣壓（1520kPa)，一個(gè)流程時(shí)間為7h，在此條件下鋯反應(yīng)釜設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，1mm厚普通鋼板，反應(yīng)后即腐蝕穿孔。原鋯反應(yīng)釜采用罐內(nèi)搪12- 14mm厚的鉛層為防腐層，則易污染環(huán)境，鉛的抗腐蝕也較差，一個(gè)搪鉛反應(yīng)罐，鋯反應(yīng)釜僅能使用50-60批料即穿孔漏液。鋯掛片試驗(yàn)條件為：生產(chǎn)介質(zhì)20%硫酸+甲萘胺；生產(chǎn)200-250℃；壓力14-15個(gè)大氣（1419- 1520kPa)。結(jié)果表明，隨時(shí)間增加，鋯反應(yīng)釜與焊縫區(qū)氧含量稍有增加，但增加速度較緩，對(duì)鋯的力學(xué)性能未引起惡化。而氫含量卻在這種介質(zhì)腐蝕中逐漸下降，可減少脆性，對(duì)鋯反應(yīng)釜有利，年腐蝕率僅為 0.024-0.04mm/a。 |
