楊 軍 黃煥柱 廖蘭介
摘要:國內(nèi)氟化鋁生產(chǎn)企業(yè)正常生產(chǎn)的很少,廣西鹿寨化肥有限責任公司的氟化鋁裝置是國內(nèi)生產(chǎn)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?wù)劚救私陙碓谑褂煤途S護過程中的一些經(jīng)驗,為同行提供一些參考意見。
關(guān)鍵詞:氟硅酸;閥門;正確選型
一、引言
氟硅酸是濕法生產(chǎn)磷酸的副產(chǎn)品,可以用來生產(chǎn)氟化鋁、氟硅酸鈉和冰晶石等產(chǎn)品,具有很強的腐蝕性和容易揮發(fā)有毒氣體。國內(nèi)90年代后設(shè)計的濕法生產(chǎn)磷酸裝置都配套有相應(yīng)的氟硅酸處理裝置,但由于氟硅酸的強腐蝕和易結(jié)晶的性質(zhì),國內(nèi)很多氟硅酸處理裝置生產(chǎn)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(chǎn)以來,創(chuàng)造了一次開車成功,并每年保持3000~4000噸產(chǎn)量的好成績,在同行中屬于較領(lǐng)先的地位。但由于氟硅酸生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性,基本每周都需停車清理一次,很難實現(xiàn)長周期連續(xù)生產(chǎn)。氟硅酸介質(zhì)的控制和調(diào)節(jié)在整個氟化鋁生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)過程中,最重要的閥門是反應(yīng)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(chǎn)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(jié)晶,反應(yīng)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(yīng)15分鐘,反應(yīng)生成氟化鋁和二氧化硅。本閥門關(guān)鍵在于首先必須耐腐蝕,不能產(chǎn)生內(nèi)漏和外漏,否則氟硅酸漏入過濾機后對下工序設(shè)備造成損壞,其次調(diào)節(jié)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(jié)晶,因為反應(yīng)過程中生成的氟硅酸鹽很容易結(jié)成比水泥還硬的晶體,將閥門卡死。鹿化公司氟化鋁裝置設(shè)計使用的閥門是法國VRACO公司生產(chǎn)的雙向夾套套筒閥,該閥門工作原理:
該閥門與介質(zhì)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(guān)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(zhì),打開依據(jù)氣源壓力使氣缸向外拉力和橡膠自然彈力,使套筒恢復(fù)圓筒型,介質(zhì)通過,并且使表面結(jié)晶體自然脫落。該閥門經(jīng)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(jié)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(nèi)尚無廠家可以生產(chǎn),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(chǎn)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(jīng)??ㄋ啦粍樱痖_檢查發(fā)現(xiàn)閥芯球體內(nèi)襯有刮痕,與閥體密封面結(jié)有大量白色晶體—硅酸鹽,清理后不到1個月再次出現(xiàn)故障,本次經(jīng)驗證實旋轉(zhuǎn)型閥門不適合用在氟硅酸上。之后,我們繼續(xù)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(guān)位置,同時工藝經(jīng)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(chǎn)的影響,同時也減少了維修費用及維修工作量。
三、結(jié)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(jīng)驗,本人認為盡量少選用金屬材質(zhì)閥門和旋轉(zhuǎn)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(zhì),價格昂貴,而且損壞后基本無法修復(fù)。而選用質(zhì)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(jié)晶、切斷能力好。因此在氟化鋁生產(chǎn)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(chǎn)的影響,也節(jié)約維修費用和維修工作量。