化工设备本身就比普通设备更具危险性,尤其是在使用不当的情况下,化工设备发生的几率还是很大的。精馏塔作为化工设备中的代表性产品,自然也有危险性,如何才能防范这种危险性的发生呢?
为了有效的避免精馏塔发生危险,首先要清除的认识到危险是从何而来的?据了解大多数硝化反应都是在非均相中进行的,所以反应组分的不均匀分布就会容易引起局部过热导致危险。
当精馏塔中的硝化反应处于开始阶段的时候,一旦停止搅拌或由于搅拌叶片脱落等造成搅拌失效是非常危险的,一旦搅拌再次开动,就会突然引发局部激烈反应,瞬间释放大量的热量,引起事故。
精馏塔作为化工设备其危险性是从何而来
精馏塔运行过程中,如果反应物料具有燃爆危险性,或者硝化剂具有强腐蚀性、强氧化性,与油脂、有机化合物接触的话就会引起燃烧或,这也是一大安全隐患。
另外,硝化产物、副产物也具有危险性,特别是多硝基化合物和酯,受热、摩擦、撞击或接触着火源,极易发生或着火,一旦在精馏塔处理过程中有类似物质产生的话,都给精馏塔埋下了危险因素。
在精馏塔或蒸馏釜内由于蒸馏温度明显超过其闪点,硝基化合物受热发生分解的可能性也是较大的,所以一定要控制较好温度,不能使其超过闪点,确保化工设备运转的安全性。
精馏设备板式塔内部原理
液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底排出,并在各层塔板的板面上形成流动的液层;气体则在压力差推动下,由塔底向上经过均布在塔板上的开孔依次传播各层塔板由塔顶排出。
塔板上气液两相的接触状态是决定板上两相流流体力学及传质和传热规律的重要因素。当液体流量一定时,随着气速的增加,可以出现一下几种接触状态:
1、鼓泡接触状态
气速较低时,气体以鼓泡形式通过液层。由于气泡的数量不多,形成的气液混合物基本上以液体为主,气液两相接触的表面积不大,传质效率很低。
2、蜂窝状接触状态
随着气速增加,气泡数量不断增加。当气泡形成速度大于气泡浮升速度时气泡在液层中累积。气泡间相互碰撞,精馏塔,形成各种多面体的大气泡。由于气泡不易,表面得不到更新,所以此种状态不利于传热和传质。
3、泡沫接触状态
当气速继续增加,气泡数量急剧增加,气泡不断发生碰撞和,此时板上液体大部分以液膜的形式存在于气泡之间,形成一些直径较小,扰动十分剧烈动态泡沫,精馏塔设备,由于泡沫接触状态表面积大,并不断更新,是一种较好的接触状态。
4、喷射接触状态
当气速继续增加,把板上液体向上喷成大小不等的液滴,直径较大的液滴受重力作用落回到塔板上,板式精馏塔,直径较小的液滴被气体带走,形成液沫夹带。液滴回到塔板上又被分散,这种液滴反复形成和聚集,使传质面积增加,表面不断更新,是一种较好的接触状态。
工业生产中一般希望呈现泡沫态和喷射态两种状态。因喷射接触状态的气速高于泡沫接触状态,故喷射接触状态有较大的生产能力,但喷射状态液沫夹带较多,若控制不好,会破坏传质过程,所以多数塔均控制在泡沫接触状态下工作。
精馏塔在化工生产中常接触强腐蚀性介质,采取有效防腐措施对延长设备寿命、保障生产安全至关重要。从材料选择、表面防护到工艺优化,多维度防护体系能显著提升精馏塔的耐腐蚀性能。
在材料选择上,依据介质特性选用合适材质。对于处理强酸性介质,可采用不锈钢(如316L)、钛合金或耐酸陶瓷,这些材料具有优异的抗腐蚀性;处理碱性介质时,碳钢内衬橡胶、聚四氟乙烯等耐碱材料可有效隔离腐蚀。此外,双相不锈钢兼具高强度与耐蚀性,适用于复杂腐蚀环境。
表面防护方面,通过涂层、衬里技术形成隔离层。如在塔内壁喷涂环氧防腐涂料,筛板精馏塔,或采用搪玻璃、衬胶工艺,隔绝介质与基体金属接触;热喷涂金属陶瓷涂层,可增强表面硬度与化学稳定性。对于塔内件,采用电镀、化学镀等方法镀覆镍、铬等耐腐蚀金属,提高局部防护能力。
工艺优化同样关键。合理控制精馏塔操作参数,避免因温度、压力波动加剧腐蚀;定期监测介质pH值、氯离子含量等指标,及时调整工艺条件。同时,优化流体分布,减少介质对塔壁的冲刷腐蚀;在介质中添加缓蚀剂,控制电化学腐蚀反应,延长设备使用寿命。

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