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第32卷第2期
化工设计通讯
2006年6月
Chemical Engineering Design Communications
Jun.2006
旋风分离器腐蚀与防护措施
王锦弟
(l山东恒通化工股份有限公司,山东郯城276100)
摘要:论述了旋风分离器的结构、I艺条件;重点分析了分离器发生腐蚀的原
因;针对不同的腐独原因提出了具体的优化措施,收到了良好的技改效果
关键词:分离器;腐蚀;原因;措施
中图分类号:TQ050.9文献标识码:A文章缑?:1003?5490(200602-0024-04
1概述
去一段真空系统去二段真空系统
去造粒塔造粒
来自二分塔
二段蒸发分离器
殺蒸发分离器
在尿素生产过程中、为了把合成后经过减压加
闪蒸槽
热,分离出未反应物料之后的温度为90~120C、浓
度约68%~75%(质量)的水素水溶沒加工成固体颗
段
加
二段加热器
热
粒尿素,一般采用两段真空法.ど将水溶液中的绝
器
大部分水分蒸出,得到浓度在98%~99.8%的尿素
熔融物,送造粒塔进行造粒。其流稈如图1。
蒸发工序的主要任务是将尿素水溶液中的水分
通过真室发出ム,状得含水量小于0.5%(湿基),
尿液槽尿液泵
尿素熔泵
缩二脲含暈小于1%(湿基),其它杂质含量小于规定
图1尿素蒸发流程示意图
指标的尿素熔融液送造粒塔进行造粒,获得合格固体
果颗粒尿素。
闪糟:下力32kPa(绝),温度100C
为获得符合条什的颗粒尿素,一般対工艺条件的
一段蒸发:力26.6~31kPa(绝),温度130C;
分析和选择采用尿素?水平衡相图21进行。尿素水Ur959%
溶液具有乂沸点的特性,为避免操作线进入第一和
二段烝发:压力3.3~9kPa(绝),温度136
第二沸点之问的区域,使尿素溶液中析出部分固体応142C;Ur99.7%
素堵塞设备和管道,同时对设备和管道产生严重的
在蒸发设备的运行屮,旋风分离器,尤其是二段
磨损,使发过稈无法正常进行,一般选择蒸发的に.蒸发加热出口到二段旋风分离器进口之间的管道
∑控制条件为
等处容易发生腐蚀沘漏,系统抽入空气,造成一段真
收稿期:2006-02-03
作者简介:王锦弟,男,工程师,主要从事尿素生:产技术工作
3o1994-2006ChinaAcademicournalLectronicPublishingHouse,Allriahtsreservedhtto:/www.cnkinet
第2期
锦弟:旋风分离器腐蚀亏防护措施
空度难以控制在指标以内,影响成品质量,严重的吋妹,气相(下标)井入H10含?液相其他成分主要足B(缩)、
候造成分离器尖稳报废。我们对旋风分离器的腐似Am(氮基中敗);气相其他成分キ要是N、(O:等。其他成分的存
问进行了分析,过稞如下
在不是本文讨论的重点。
2.4对旋风分离器造成腐蚀的主要原因'4
2旋风分离器腐蚀的原因
2.4.1磨蚀
金属表面同吋受到流体介质的似和腐似而产
2.1旋风分离器腐蚀的部位
生破坏的一种形态。在加热器列管上部,管内流体介
旋风分离器最容易发牛腐蚀的部位依次为:升膜质速度很高,接近湍流,而产生淌流腐蚀,在这段距离
式加热器上部列管、加热器出口弯头、矩形变径管、分内列管的腐蚀速度远远大于其他部位。由于二段蒸
离器下液管等处,见示意图2。
发加热器采用快速升膜加热器,因此,在各种腐似因
素中,暦蚀应该是造成设备腐蚀的重要肉素。我们根
据物料衡算?加热器中物料变化情况造成的物料流
经列管的速度变化进行了简单的分析,结果如下
a.物料形态变化
在加热器下部的列管中,温度较低,尿素溶液呈
现为液态,速度较慢;列管中下部,温度较高,溶液部
分发牛鼓泡沸腾,速度较快;刘管中上部分,流体处
图2旋风分离器腐蚀点示意图
恒温沸腾状谷,列管中央为高速流动的气柱带动列管
加热器上.部死管;.出门弯头;3.矩形进门管
内壁的液膜快速上升,流体流动速度作常快
4.切向及各处连按焊缝;5:分离器下液管
b.以班产Ur150t计算,尿素水溶液流经に段
旋风分离器的选材和加工
发加热器列管付、列管各部分在不同的控制斥力下的
考虑と介质上要为Ur(L)、H2O、Bi、AmN速度如下(列管规格の252000共85の
CO2等,在设备选材上根据使用温度和操作斥力
般采用304L2?不锈钢。加工焊接采用弧焊,减少
?2.4.2冲刷腐似
巾于高速液体対弯头、通等产生机械冲刷作用
线能量的输入,减焊接接头的敏化程度;选用25
会破坏不锈钢或饮表而钝化膜,并妨碍其钝化,因而
22-2焊接材料以获得比绞理想的耐腐使效果
腐似速卒明显増加。出上表以看出,在正常操作压
2.3旋风分离器各部分工作介质、工艺条件
力范围内,流体的流速是特别人的,尤其是对于列管
出物料衡算和利に艺条件的选择确定的旋风分离的上部冲刷腐蚀的作用吏加明显。由于升膜加热器
器各部分的作介质、Iにど条件如下表1。
为列管式加热器,可以根据加热器的使用情沈和周
表1旋风分离器各部分的工作介质、工艺条件
期,有计划的将加热器进行反装使用,以有效的延长
工艺参数
位置
介质浓度/%温度/Cド力kPa(绝)
加热器的使用寿命。
加热器管稈进
ILO/L 3. 9
2.4.3工艺控制因素造成腐使
UJr/1.95
加热器管稈1
H2(O)g3.4
主要是指温度和压力的变化使操作曲线进入Ur
加热器壳程
145~150(低床蒸床力)
H2O半衡相图的KI-K22之,使溶液中有尿素
分离器进?管EQ83,4
136~140
6~9
结晶析出,高速流体夹带着固体尿素对设备广产生强烈
Ur/L 95
O)/g95~97
的冲刷腐蚀。
分离器气相空间
136~140
生产中能够仗然发系统的温度.艺指标发生变化
分离器液相出
IlO0.3~0.5
l36~140
的内素很多。但対一段蒸发影响较人的主要是牛产负
注:工艺介质中的其他成分含量液相(下标L)并入Ur(尿素)含荷的大幅度变化和低乐素气的压力变化。这炳个因素
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