مفاعل السلفنة:
Sulfonator هو المعدات الأساسية لمصنع الكبريتة، ويعتمد مفاعل WEIXIAN نوع الفيلم المتساقط متعدد الأنابيب. تكون مداخل المواد الخام العضوية بين صفيحة الأنبوب 1 و 2، وتشكل المواد الخام العضوية في أنبوب التفاعل طبقة موحدة، وتتفاعل مع غاز SO3 (2.5 - 7%). ينبعث من التفاعل كمية كبيرة من الحرارة والتي تتم إزالتها عن طريق التبادل الحراري لمياه التبريد أو مياه التبريد في عملية القشرة.
يوجد حاليا بشكل رئيسي 5 أنواع من المواد الخام العضوية، وهي:
1. مختبر/ألكيل بنزين لـ LABSA
2. AEO1 أو AEO2 أو AEO3/ إيثر الكحول الدهني لـ SLES- 1EO/2EO/3EO
3. AO/ α الأوليفين لـ AOS
4. FA / الكحول الدهني لـ SLS
5. HAB/ألكيل بنزين ثقيل لـ HABSA
يتراوح نطاق سعة سلفونات WEIXIAN من أنبوب واحد إلى 240 أنبوبًا (1 - 10 طن / ساعة). حتى الآن، قامت WEIXIAN بتوريد مئات المفاعلات، بما في ذلك اثنين من أكبر مفاعلات 7.5t/h ذات 180 أنبوبًا في العالم.
ال اِصطِلاحِيّ مزايا من ويكسيان سلفوناتور:
Ø نظام توزيع المواد العضوية
1. يمكن أن تصل معايرة المفاعل بسهولة إلى انحراف قدره ±1.5%، مما يجعل بدء التشغيل الأول أكثر بساطة وينتج عنه جودة أفضل للمنتج.
2. يتم تصنيع رؤوس التوزيع والفوهات في عملية تثبيت واحدة في مركز التصنيع CNC لضمان أن يصل تفاوت الأبعاد الرئيسية إلى ±0.01 مم.
Ø درجة تشطيب عالية لكل سطح أنبوب التفاعل
يتم تطبيق عمليات تصنيع خاصة، حيث تتم معالجة أنابيب التفاعل تحت ظروف فراغ تبلغ 1040 درجة مئوية لإزالة الضغط بين الجزيئات بعد الدرفلة على البارد عالية الدقة، مما يضمن وصول درجة تشطيب الأسطح الداخلية والخارجية لكل أنبوب تفاعل إلى المستوى Ra0.4 (مثل المرآة) ذات اتساق عالٍ، تستفيد من تشطيب السطح المثالي، ويمكن ضمان نسبة مولية متسقة للتفاعل بأكمله ويمكن تقليل التفاعل الجانبي بشكل كبير، وهذا أمر بالغ الأهمية فيما يتعلق بتقليل محتوى الديوكسان في SLES وتقليل محتوى الحمض العضوي في غاز العادم.
بالإضافة إلى ذلك، يتم التحكم في تسامح القطر الداخلي والقطر الخارجي لأنبوب التفاعل ضمن نطاق ±0.04 مم.
Ø نقاط اللحام واختبار ما قبل المصنع
يتم تحريك نقاط اللحام بين أنبوب التفاعل ورأس التوزيع للأعلى لتخطي الجزء الأولي من التفاعل، ويتم تغيير اللحام التناكبي إلى لحام الشرائح. لذلك لا يوجد لحام على أنبوب التفاعل الذي يبلغ طوله 6 أمتار بالكامل، ويمكن تجنب التسرب الضحل في الجزء الأولي من التفاعل، ويتم تحسين الموثوقية بشكل كبير.
يخضع كل أنبوب تفاعل لاختبار ضغط الماء 0.6Mpa ومسبار بالمنظار لفحص قالب اللحام ودقة الأنبوب الداخلي قبل مغادرة المصنع.
Ø تركيز صفائح الأنبوب الثلاثة
يجب تشكيل ثلاث قطع من صفائح الأنابيب بنفس الإحداثيات في مركز المعالجة. يصل تسامح التركيز في فتحات الأنابيب المعالجة إلى ±0.01 مم. بعد الانتهاء من التصنيع، يتم تكديس القطع الثلاث من صفائح الأنابيب وتثبيتها معًا وفقًا لموضع التثبيت، ويتم فحص الفتحة تلو الأخرى مع انحراف التركيز أقل من ±0.02 مغزل الفحص.
Ø موثوقية الأختام المتعددة في السلفوناتور
1. منع تسرب مياه التبريد/التبريد في عملية الغلاف: يتم تغذية مياه التبريد/التبريد إلى مدخلين ويتم تفريغها من خلال ثلاثة منافذ بعد التبادل الحراري؛ يتم إغلاق القسم العلوي بشكل صارم لضمان قيام القسم العلوي بتدوير الماء المبرد (15 درجة مئوية) بشكل منفصل دون تسرب. وهذا مهم بشكل خاص في إنتاج AOS.
2. يعتمد رأس السلفوناتور على الختم ثنائي الاتجاه لختم SO3 وختم المواد العضوية: يستخدم رأس لولبي الضغط لصفيحة الأنبوب 1 مجموعة من رأس اللولب + ثلاث جوانات مجمعة لتشكيل ختم موثوق ثنائي الاتجاه، والذي يحقق موثوقية بنسبة 100٪ عزل الأوليوم والقضاء على الصدأ والتسرب.
3. عملية رأس التوزيع والقشرة لختم مياه التبريد:
مع استخدام هيكل الختم الجديد يحسن بشكل كبير مقاومة الضغط لعملية القشرة، يصل ضغط اختبار عملية القشرة إلى 0.6Mpa أو أكثر. جميع أجزاء الختم مصنوعة من حلقة دائرية مطاطية خاصة بالفلور، مع كفاءة إغلاق بنسبة 100% وعمر افتراضي بدون استبدال.
4. الجزء السفلي من أنبوب التفاعل وختم مياه التبريد لعملية القشرة: يستخدم حلقة Viton O الختم، كفاءة الختم 100٪، العمر دون استبدال.
مزايا أخرى:
1. فترة غسيل طويلة وممتدة: يمكن أن يصل الإنتاج المستمر لـ LABSA إلى أكثر من 40 يومًا، وأكثر من 3 أشهر لإنتاج SLES وأكثر من 25 يومًا لإنتاج AOS.
2. معايرة سهلة للمفاعل: ±1.5% انحراف لمعدل التدفق عند بدء التشغيل الأول، ونطاق استبدال الحشية هو 1.8-2.2 مم (سمك القاعدة 2 مم)، مما يضمن جودة المنتجات المسلفنة ويطيل دورة التنظيف المفاعل.
3. مرونة الإنتاجية: نطاق تعديل السعة 55% ~ 115% لـ LABSA إنتاج؛ نطاق تعديل السعة 80% ~ 140% لإنتاج SLES 70%.
ابتكار وتطوير مفاعل وكبريتات الأغشية متعدد الأنابيب SO3 من Weixian
شومين لي ، تشن لي ، قونغجيان كاي
(WEIXIAN NANJING SCIENCE TECHNOLOGY CORP. LTD. Jiangsu Nanjing 201142)
خلاصة: يقدم هذا المقال ابتكارات وتجارب نوع من مفاعل كبريتات الغشاء متعدد الأنابيب SO3 في تصميمه وتصنيعه. يشرح بشكل أساسي العلاقات بين تصميم وتصنيع الأجزاء الرئيسية للمفاعل ، وتفاعل الكبريتات / الكبريتات ، ومراقبة الجودة ، واستقرار الإنتاج ، وموثوقية المعدات. يستنتج أن مفاعل WEIXIAN متعدد الأنابيب وكبريتات الأغشية SO3 يتفوق على المعدات الإيطالية المماثلة ، من حيث الأداء والموثوقية الرئيسية.
الكلمات الدالة: SO3 كبريتات الغشاء ، مفاعل كبريتات الغشاء متعدد الأنابيب ، الابتكار ، التطوير
مقدمة:
في مارس 1995 ، صممت WEIXIAN وصنعت محليًا مصنع تجريبي لكبريتات الغشاء متعدد الأنابيب بستة أنابيب. كانت سعتها 250 كجم / ساعة ، وتم اختبارها LAB و BAB و HAB و FA و AEO و α-olephin كمواد خام لإنتاج دفعة OEM.
بعد ذلك ، سوف نقدم ابتكار وتطوير WEIXIAN فيما يتعلق بمفاعل كبريتات الغشاء متعدد الأنابيب SO3.
1. أنابيب التفاعل لمفاعل كبريتات الغشاء متعدد الأنابيب SO3
منذ عام 1995 ، أول مفاعل فيلم بستة أنابيب ، يحافظ WEIXIAN دائمًا على تحسين وإتقان عملية تصميم وتصنيع مفاعل الكبريتات. يؤثر الطول والقطر الداخلي والسمك بشكل أساسي على انتقال الحرارة ونقل المواد وسرعة التفاعل. من خلال تجارب لا حصر لها ، تم الحصول على البيانات المثلى.
لا يؤثر التفاوت الداخلي والانتهاء السطحي لأنبوب المفاعل على نقل الحرارة ونقل المواد فحسب ، بل يؤثر أيضًا على تفاضل SO3 ونسبة الخلد في المواد العضوية ، وهو أمر مهم للتحكم في الديوكسان عند إنتاج SLES. لذلك ، بينما نقوم بتصنيع دفعة واحدة من أنابيب التفاعل (عادةً 1000 أنبوب / دفعة) ، فإننا نتأكد من استخدام قالب واحد للعمل على البارد ، مما يضمن تناسق تحمل القطر الداخلي والخارجي لكل أنبوب.
ثم يتم وضع أنابيب التفاعل في فرن 1040 ℃ لإزالة الضغط بين الجزيئات بسبب العمل البارد. من أجل الحفاظ على درجة إنهاء السطح (مثل المرآة) تستفيد من العمل البارد ، يجب ألا يكون هناك أكسجين في ظل هذه الحالة 1040 ℃ ، وهي أكثر تقنيات تخفيف الضغط العازلة للأكسجين تقدمًا. تخلينا عن طريقة الصنفرة الصناعية التي لا تجعل السطح أملس مثل المرآة. مع درجة إنهاء السطح المثالية ، يمكن تقليل التفاعل الجانبي بشكل فعال ، وهو أمر بالغ الأهمية فيما يتعلق بتقليل محتوى الديوكسان في SLES.
2. رأس التوزيع وفوهة SO3
يرجى الاطلاع على الرسم 1 لمعرفة رأس التوزيع وفوهة SO3.
هناك تصميمات خاصة لرأس التوزيع. إن الختم بين رأس التوزيع ومياه التبريد الجانبية للقذيفة قادر على قبول قوة ضغط كافية ، بحيث يمكن لغلاف المفاعل أن يتحمل ضغطًا يصل إلى 0.6 ميجا باسكال ، في حين أن ضغط الماء العائد الذي يدخل المفاعل عادة 0.05 ميجا باسكال. إنه لماذا يمكن لمياه التبريد المعاد تدويرها تحمل ضغط أعلى.
فيما يتعلق برأس التوزيع ومعالجة فوهة SO3 ، فإننا نضمن أيضًا الاتساق ، ونبسط عملية بدء التشغيل الأولى (انظر الرسم التخطيطي 1 و 2) ونوسع الفاصل الزمني لتنظيف المفاعل. خاصة أثناء إنتاج AOS ، تقلل التحسينات من الحد الأدنى لتشغيل المفاعل. بسبب قلة حجم التغذية من α-olephin ، يجب زيادة قدرة التوزيع والموازنة للفيلم السائل للمفاعل أثناء التشغيل تحت حد التشغيل الأدنى.
الرسم التخطيطي 1 نظام Zhitong مفاعل 37 أنبوبًا لتوزيع الانحراف لمعدل تدفق المعايرة
لا.
انحراف معدل التدفق
كمية الأنبوب
سمك الحشية
1
أقل من ± 1.5%
19 أنبوبًا
2.00 ملم
2
± 1.5%~± 2.5%
13 أنبوب
2.00 ملم
3
+3.7%
1 أنابيب
2.00 ملم
4
-3.6%
1 أنابيب
2.00 ملم
5
-5.2%
1 أنابيب
2.00 ملم
6
+8.8%
1 أنابيب
2.00 ملم
7
-6.5%
1 أنابيب
2.00 ملم
الرسم البياني 2 نظام Zhitong نظام 90 أنبوب مفاعل أول معايرة توزيع الانحراف معدل التدفق
لا.
انحراف معدل التدفق
كمية الأنبوب
سمك الحشية
1
أقل من ± 1.5%
33 أنبوب
2.00 ملم
2
± 1.5%~± 2.5%
31 أنبوب
2.00 ملم
3
± 2.5%~± 3.0%
13 أنبوب
2.00 ملم
4
± 3.0%~± 3.5%
8 أنابيب
2.00 ملم
5
-4.7%
1 أنابيب
2.00 ملم
6
+5.6%
1 أنابيب
2.00 ملم
7
-8.4%
1 أنابيب
2.00 ملم
8
+7.3%
1 أنابيب
2.00 ملم
9
+8.9%
1 أنابيب
2.00 ملم
كما ترون من الرسوم البيانية أعلاه ، فإن المعالجة المتسقة لرؤوس وفوهات التوزيع تقلل من التدفق الأصلي لكل أنبوب رد فعل يوزع التسامح ، وتسهل الضبط.
3. ورقة أنبوب وغرفة توزيع المواد العضوية
فيما يتعلق بألواح الأنابيب لمفاعل أنبوب 120/144/180 ، تزداد سماكة 25٪. بحيث يتم زيادة الصلابة ، لن يتم تحويل ورقة الأنبوب كثيرًا وسيتم تحسين إحكام إغلاق SO3.
أيضًا ، تم زيادة ارتفاع حجرة التوزيع العضوي بمقدار 8-12 مم (انظر الرسم 1). إنه مفيد لتوزيع المواد العضوية للمفاعل ذو السعة الكبيرة.
الرسم 1 الرسم 2
4. شكل الختم بين SO3 والمواد العضوية
زيادة المواد العضويةيتم الاستفادة من ارتفاع غرفة التوزيع وتحسين قدرة تحمل ضغط الغلاف من التصميم الخاص لتنسيق الختم بين صامولة ضغط SO3 وصفيحة الأنبوب 1 وصفيحة الأنبوب 2. كما في الرسم 1 ، يوجد في الأعلى أول ختم للوحة الأنبوب 1 ، والذي يتكون حشية على شكل حرف V (تفلون خاص مقاوم للزحف) وحشية على شكل O (مطاط فلورو مضاد للزحف). وهذا يعني أمانًا مزدوجًا ، حيث يضمن كل منها عزل SO3 بنسبة 100٪ عن خيط اللولب ذي الأنبوب 1 بوصة وغرفة توزيع المواد العضوية. لذلك ، فإن الختم موثوق للغاية وقد تم حل مشكلة الصداع المتمثلة في أن صواميل الضغط التي يتم غلقها في المفاعل الإيطالي لا يمكن الاعتماد عليها ، وأحيانًا تصدأ ولا يمكن فتحها.
كما هو مبين في الرسم 1 ، فإن الختم الثاني عبارة عن حشية مقعرة على شكل Z مقاومة للزحف من البولي تترافلورو إيثيلين ، والتي تعزل المواد العضوية من SO3 في الجدار الداخلي للفوهة. هذا التصميم الخاص فعال وعزم دوران القفل لرؤوس برغي الضغط هو فقط نصف الختم ثنائي الاتجاه (وهو Ballestra's ، يوضح الرسم 2 هيكل رأس توزيع Ballestra). مع نصف عزم قفل فقط ، فإن الصفيحة الأنبوبية 1 ستكون أقل تشوهًا ، خاصةً للمفاعلات ذات السعة الكبيرة. إنه يحل مشكلة أنه بعد شد جميع رؤوس برغي الضغط ، قد تجد رأس المسمار الأول قد تم فكه مرة أخرى. وهذا يرسخ أسس تصميم وتصنيع 180 أو 192 أو أكثر من المفاعلات الأنبوبية.