文/ Dominik Stephan
利用泵輸送油已經(jīng)很具有挑戰(zhàn)性了,如果利用泵從地底深處抽取酸性液體是否可以呢?——電磁屏蔽泵能夠安全、可靠地輸送危險液體,即使面對淹沒深度為11 m 的惡劣環(huán)境。
發(fā)煙硫酸是硫酸生產(chǎn)過程中重要的副產(chǎn)物和中間產(chǎn)物,是一種無色的油狀稠厚液體,具有很強(qiáng)的吸水性,能夠吸收空氣中的水分,揮發(fā)出來的SO3和空氣中的水蒸氣形成硫酸的細(xì)小露滴而冒煙,故俗稱“發(fā)煙硫酸”。因其特性常用作吸水及脫水劑,而且由于是化肥的主要成分之一,也常常被用于化肥生產(chǎn)。然而,發(fā)煙硫酸生產(chǎn)過程要求極高,因為硫酸具有很高的腐蝕性、需要高溫條件,而且通常會產(chǎn)生副產(chǎn)品。
發(fā)煙硫酸本身,由100%的硫酸和SO3組成,具有高酸性,與大多數(shù)有機(jī)物都能發(fā)生反應(yīng),甚至從碳水化合物中提取氫(水解)。除此之外,它還能釋放出高酸性和具有刺激性的二氧化硫氣體。
發(fā)煙硫酸生產(chǎn)商經(jīng)常會面臨密封失效或材料腐蝕等挑戰(zhàn),導(dǎo)致泵等關(guān)鍵設(shè)備頻繁關(guān)閉。最重要的是,任何對泵密封的損壞都可能導(dǎo)致有毒的三氧化硫的釋放,對現(xiàn)場操作人員造成傷害。
該泵的總長度為11 m,在Rheinhütte 的測試坑中進(jìn)行了測試,以提供必要的淹沒深度
解決方案:立式GVSO 泵上的機(jī)械驅(qū)動密封系統(tǒng),將泵完全脫離電動機(jī)
考慮到這些問題,一家大型硫酸生產(chǎn)商找到了Rheinhütte 公司。這家德國公司Rheinhütte 擁有160 年的歷史,被認(rèn)為是適合處理腐蝕性介質(zhì)的工程泵的領(lǐng)先供應(yīng)商,提供從生產(chǎn)到回收過程的全流程解決方案。比如他們可以在立式離心泵(GVSO 型)上使用磁鐵驅(qū)動密封系統(tǒng),可將泵與電動機(jī)完全密封。與帶有氣體面板和監(jiān)控系統(tǒng)的加壓雙機(jī)械密封相比,系統(tǒng)不僅更安全,而且更可靠、更經(jīng)濟(jì)。
Rheinhütte 公司的工程師解釋說,另一個比較大的挑戰(zhàn)是泵的淹沒深度,這個項目的淹沒總深度為11 m,尋常的泵基本上無法使用,但是GVSO 泵可以勝任這個任務(wù),因為其緊湊的設(shè)計使用一個或多個中間軸承進(jìn)行單獨深度調(diào)節(jié),淹沒深度調(diào)節(jié)范圍0.5~17.5 m。Rheinhütte 的 測試試驗(坑深度20 m)也證明了GVSO 泵是可以勝任這個任務(wù)的。
在生產(chǎn)硫磺時使用熔融工藝時,需要恒定的溫度和黏度,Rheinhütte 公司GVSO 泵有加熱型,可以滿足生產(chǎn)所需條件。因為制造商Rheinhütte 提供了一個定制的加熱夾套系統(tǒng),可以與蒸汽或其他傳熱介質(zhì)一起使用。在這種情況下,入口和出口只需要兩個額外的連接,通過與加熱夾套系統(tǒng)連接,GVSO 泵可以處理高達(dá)4 000 m3/h 的體積流量。
Rheinhütte 公司的泵能有如此好的性能在于其公司泵使用的材料比較特殊。Rheinhütte 專有的1.4136S 是一種高合金鐵素體鑄鋼,含30%的鉻和2.5%的鉬,但不含鎳。這種材料具有很高的抗侵蝕性、抗腐蝕性和耐磨性,即使是在高濃度硫酸中也有很好的腐蝕性。
Rheinhütte 公司與硫酸生產(chǎn)商之間的合作可以追溯到2016 年,當(dāng)時Rheinhütte 收到了第一份單泵機(jī)組設(shè)備訂單,2017 年又收到了兩臺機(jī)組訂單,2019 年又收到了3 臺泵訂單。在2021 年,GVSO泵完成了現(xiàn)場發(fā)煙硫酸輸送的現(xiàn)代 化 改 造:Rheinhütte 公 司 為GVSO 泵配備了一個創(chuàng)新的I-Alert振動和溫度傳感器,為工廠操作人員提供額外的安全保障。該設(shè)備可以配置預(yù)設(shè)的閾值,觸發(fā)光學(xué)報警,并通過應(yīng)用程序或云平臺提供完全透明的數(shù)據(jù)。這樣可以在泵故障發(fā)生之前,及時采取必要的措施,確保生產(chǎn)繼續(xù)平穩(wěn)進(jìn)行,減少設(shè)備停機(jī)。