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磁翻板液位计在高浓度液碱生产中的改进性措施分析
概述了磁翻板液位计替代了浮漂式液位计在高浓度液碱生产中进行应用改进,针对液碱的特殊性质采用防腐型磁翻板液位计,提高了设备的性能,节约了生产成本。
文章概述:
液碱是用途极广的基本化工原料,液碱主要应用于轻工、纺织、冶金、有色金属、化学、石油化工等行业。烧碱是无机化工产品中一种主要原料,其主要用于化学品制造,包括无机(主要制取钛白粉、硅酸钠、氰化钠、多硫化钠、肼及金属氧化物的钠盐等)、有机(如有机酸的钠盐、润滑油添加剂、氯代异氰酸酯、季戊四醇、环氧树脂和聚碳酸酯、柠檬酸钠和表面活性剂等)、氧化铝工业、纸浆与造纸、肥皂与洗涤剂、石油炼制与天然气、纺织品及其它方面。在生产工艺过程中液碱的储存一般由户外的罐体进行储存,对液位的测量一般有磁翻板液位计、雷达液位计、液位变送器等仪器仪表,而在当今烧碱生产中高浓度液碱的生产已成为非常重要的环节。高浓度液碱是纯度为45%~50%的NaOH溶液,他是由原盐经过化盐,精制,过滤等工序制成盐水送至离子膜电槽阳极侧,参加电解反应,制成浓度为30%的液碱;30%液碱再进行蒸发浓缩,最终制得浓度为45%的液碱。45%的液碱性状:带有浅色光泽,微具粘性的液体,具有较强腐蚀性。所以对生产设备要求非常严格,采用降膜蒸发工艺生产45%~50%的液碱,在设备运行过程中发现了一些问题,并针对问题进行了一系列改进。
运行中发现的问题
⑴降膜蒸发器降膜管发生断裂,泄漏。
⑵降膜蒸发器丝网捕沫器损坏失效,碎片堵塞泵。
⑶浮漂式液位计在生产负荷较大时不稳定且易损。
⑷碱泵密封失效泄漏,泵壳及泵体各部件腐蚀严重,运行周期短。
分析问题原因
⑴降膜蒸发器是列管式换热器,采用逆流降膜蒸发工艺,该工艺的好处是液碱浓度从上至下逐渐升高在换热器出口直接获取成品碱,操作简便且自动化程度高。逆流工艺降低了蒸汽消耗,降低了生产成本。但是由于碱浓度在换热器下部达到最高值(EV-1出口39%,EV-2出口45%),而且逆流工艺蒸汽入口在换热器下端。所以降膜管根部既受高温液碱腐蚀又有过热蒸汽(P≥0.7 MPa,t≥250℃)对其强烈冲击导致应力折断。所以降膜管使用寿命低(约2年)。
⑵降膜蒸发器丝网捕沫器的主要作用是去除蒸汽中夹带的碱雾。由于原进口镍丝网较细(0.8mm),强度较低,在蒸汽和碱雾的冲击和腐蚀下极易碎。并且当液位波动时,对其不断冲刷,将碎片带入物料,堵塞碱泵。与此同时由于丝网捕沫器的失效,使其对碱雾过滤能力下降,碱雾随蒸汽带入管道造成腐蚀。
⑶浮漂式液位计是观察液位的重要部件。但在生产负荷较大的情况下,液位变化剧烈及停车对物料进行吹扫时液位计浮漂极易损坏。主要原因是由于该使用单位在选型时未选择正确的压力等级。建议使用磁翻板液位计进行测量,安装简单、观察方便、易于维护等众多优点。
⑷碱泵机械密封失效主要原因是机械密封运行到中期时有微泄漏(约2~3滴/min),这样泄漏的液碱与密封冷却用水(工业水含大量Ma2+、Ga2+离子)反应生成Ga(OH)2和Ma(OH)2不溶物。沉淀物在密封的动环及弹簧座处结垢,导致机械密封弹簧不回弹,动环与静环密封面接触不到。这样机械密封整体失效,造成严重的泄漏,不但浪费了物料而且污染环境。高温液碱(t≥136℃)腐蚀性极强,对泵壳、泵体不断冲刷,这样导致与液碱接触部件极易损坏,造成泄漏或停机。 
改进措施
1.将降膜管的材质从不锈钢316L改为N6材质,大大提高了降膜管的耐腐蚀性。
2.在蒸汽入口处增加分配环,使蒸汽不直接冲击换热管,避免降膜管受应力而折断。
3.利旧将离子膜电槽阴极镍网折叠,代替丝网捕沫器,使其强度及耐腐蚀性提高。降膜蒸发器运行至今未发生降膜管断裂泄漏事故及丝网捕沫器破碎失效情况。
4。改造中用磁翻板液位计代替浮漂式液位计测量液位,并且使用全衬四氟材质进行防腐保护,这样既提高了自动化控制水平又解决了浮漂易损的问题。
总结
高浓度液碱在生产过程中对设备的腐蚀非常严重,包括磁翻板液位计在内的各种测量仪表及储存设备都需要有防腐功能,在设备运行过程中不断发现问题、解决问题,提高生产的经济型和连贯性,达到节能减排。
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