化工石墨设备生产技术状况和进展

所属栏目:化工论文 发布日期:2020-07-18 10:55 热度:

 

  浸渍石墨是一种耐腐蚀的非金属热导体材料,其热传导率为110W/((M.K.)-(M.K.)-(130W/),在经常使用的金属和非金属结构材料中,石墨的导热率低于银的导热率。铜铝.现代工业和技术的发展为科技的迅速发展和石墨材料的生产力作出了重大贡献。石墨化学设备是在世界工业史上对氯酸需求量大的背景下建立的。

化工石墨设备生产技术状况和进展

  1石墨设备类型及应用

  化工石墨有不同的性能与类型,不同的化工石墨使用的设备不同,可以根据化工石墨不同设备作出不同的分类。

  1.1换热器类

  石墨热交换器使用十分广泛,是化工生产过程中用于腐蚀性介质热交换应用最广泛的热交换器之一。根据构造,可分为以下类别:圆块孔式、矩形块孔式、管壳式、板片式、鸟笼式。

  1.2降膜式吸收器系列

  主要用于盐酸的生产和硫化氢、五氧化二磷等可溶性气体的吸收。其传热效率远高于塔式绝热吸收。按结构可分为管壳式和圆块孔式两种。当设备安装空间受到限制时,也可以设计成矩形结构,但该结构比较少用。

  1.3合成炉

  主要用于燃烧和合成易燃材料。氯和氢的合成(“燃烧”)产生氯化氢,黄磷的燃烧产生五氧化磷,而石墨氯化氢合成炉在国外长期使用。在这方面我国也有近三十年的经验。目前应用较广泛的主要是氯化氢合成炉。在近二十年的时间里,合成炉技术发展较快,根据构造可以分为二合一、三合一、四合一结构,不同的结构都可通过特殊设计对氯化氢合成炉燃烧反应热进行余热回收副产蒸汽。其中三合一石墨盐酸合成炉已列入我国化工行业标准。

  1.4塔类设备

  主要有石墨填料塔、筛板塔、泡罩塔等。这类塔多数用在尾气净化装置、氯化氢合成装置、盐酸解析装置等。

  1.5储罐、反应釜

  浸渍石墨是用酚醛树脂制备的,适用于各种无机酸、有机酸、盐溶液、溶剂等。”和高氧化盐溶液。按材质不同分为钢衬石墨反应釜、全石墨反应釜、钢衬石墨储罐等。

  1.6泵类

  主要有石墨离心泵和石墨轴流泵。目前在盐酸钙法解析装置、硫酸提浓装置、磷酸蒸发装置中石墨离心泵及轴流泵应用较多。

  1.7喷射器

  目前石墨喷射器多制成水喷射真空泵和水喷射冷凝器,按结构分为单喷嘴和多喷嘴结构。1.8管材管道主要是石墨系列管、管道、折叠管、塞、内外连接器、管子盖、管子法兰等,已被纳入化工行业标准。根据上述情况,最大的热交换设备是化学石墨,其生产和使用每年占四分之三。石墨热交换器参考表1列举了各种石墨交换器应用的许多实例。

  2石墨设备国内生产现状

  2.1石墨坯材现状及差距

  近年来,我们的石墨化学设备主要是由专业化石墨材料制造商使用的化学设备制造商根据原料的温度和最终的模塑制作而成。分成石墨材料(约2500℃)和半石墨材料。原先使用的冶金工业用石墨电极材料在石墨设备制造领域逐渐减少。多家电炭厂生产石墨的装置中使用的合成原料也是专门针对化工设备专用的基体材料,这些碳素材料的主要区别在于石墨材料的粒径。目前,石墨是用更多的2mm颗粒和0.8mm颗粒材料制造的。有机或无机液体材料(“浸渍剂”)被压缩在石墨材料的孔中并在这些孔中固化以形成浸渍石墨。各种浸渍剂用于提高材料的渗透性。由于石墨材料的粒径比不同,反映出产品之间存在很大的差异。石墨的浸渍性能以酚醛树脂为主,主要力学性能见表2。如表2所示,我们石墨材料的机械性能不同于其他国家。目前,我们使用各向异性的石墨化学材料。使用有限.选择适合于制作图形材料的粒度尺寸是制图化学设备行业的一种紧急解决办法。为了解决我国石墨材料积压问题,一些国家石墨工厂在这方面作出了有益的努力,为高性能粒子的结构化学研制石墨。使用该石墨材料的KSH圆形开口热交换器取代了进口石墨热交换设备,并从1700条钢铁生产线成功地用于洗涤设备。利用<0.8毫米颗粒石墨材料和压缩石墨材料,成功地生产石墨设备出口到南亚和东南亚。随着石墨原料生产能力的提高,这些工厂可以满足国内市场的需求。

  2.2浸渍剂

  石墨制品是用裂化的碳氢化合物粘结剂把颗粒固结而成,在烧结过程中,必然具有气孔和渗透性,由于浸渍是唯一的加工工序,使其形成不透性石墨。浸渍剂种类繁多,主要有树脂溶剂、稳定溶剂、高熔点溶剂和碳化溶剂。目前,酚醛树脂被广泛用作浸渍剂,远远不能满足生产和发育的需要。但树脂的膨胀系数要比石墨高得多。树脂在较低的温度下也保持良好的长期塑料性。随着温度和时间的增加,浸渍剂具有固化作用,树脂的高膨胀导致石墨的内部应力,导致石墨地震强度的损失。

  2.3石墨设备制造质量有待于提高

  目前,酚醛树脂浸渍石墨在工业上广泛应用,其技术也比较成熟。很多制造商都能严格按照工艺操作和制造。由于一些制造商和用户不太了解石墨设备的使用情况,所以导致设备的使用情况不好。石墨化工设备行业需要解决以下问题。1)浸渍剂渗透深度和树脂碳化温度不足导致设备早期腐蚀和泄漏。2)如果是某种介质,石墨在酚醛树脂中浸泡时应慎用。3)在特定情况下,使用半石墨化材料制成的装置时应小心。4)提高石墨元件的温差能力。5)根据介质条件,采用FRP或碳纤维材料来增强石墨强度。6)积极解决新型密封材料。

  3发展方向

  石墨化学设备具有广泛的发展前景。未来的主要发展方向是开发新品种,加强对基本材料的研究,提高产品质量。现代化工、化肥、冶金等行业的发展为基础设施行业的发展作出了重大贡献。在我国,氯碱、硫酸、化肥和其他行业,各种传统的热交换设备。也需要现代化,因此需要大量的先进石墨设备。提高石墨质量和工艺的重要性。开发高温和高效热转移石墨热交换器,碳纤维卷绕增强石墨材料的研究和应用,开发新浸渍剂。我国拥有的石墨设备种类不亚于国外,只要继续使用基本材料,石墨设备的质量就有了提高。

  参考文献

  [1]郭志明.从不透性石墨设备的封头破裂——谈石墨制化工设备的设计制造[J].城市建设理论研究(电子版),2019(14):77-78.

  [2]中国大型石墨化工设备研发生产基地[J].磷肥与复肥,2019,34(01):2.

  [3]顾秀莲副委员长亲临“中国大型石墨化工设备研发生产基地”进行授牌并发表重要讲话[J].全面腐蚀控制,2013,27(06):5.

  《化工石墨设备生产技术状况和进展》来源:《石化技术》,作者:王涛

文章标题:化工石墨设备生产技术状况和进展

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