一、產(chǎn)品概述
哈氏合金反應(yīng)釜是一種特殊的反應(yīng)容器，主要用于催化反應(yīng)、高溫?zé)岱磻?yīng)和高壓氣相反應(yīng)等過(guò)程。它主要由釜體、攪拌器、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成，通過(guò)加熱或冷卻系統(tǒng)對(duì)反應(yīng)體系施加溫度和壓力，攪拌器確保反應(yīng)均勻混合，從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)或物質(zhì)轉(zhuǎn)化。
GSHA系列哈氏合金反應(yīng)釜采用端面稀土耦合驅(qū)動(dòng)器，具有靜密封、無(wú)泄漏的特點(diǎn)。釜體材料主要采用Hastelloy C-276合金(哈氏C-276合金)，并可根據(jù)不同介質(zhì)要求制作304、321、316L、2520、不銹鋼、鈦材(TA2)、鎳材、鉭材、鋯材、哈氏合金、蒙乃爾、內(nèi)襯聚四氟乙烯等特殊材質(zhì)。攪拌軸承采用耐腐蝕不銹鋼軸承，適合高轉(zhuǎn)速、加氫催化，低粘度物料的攪拌，攪拌槳采用推進(jìn)式攪拌漿。加熱方式一般為干式電加熱，也可根據(jù)用戶要求制作電加熱導(dǎo)熱油加熱或夾套加熱。帶有多功能控溫、控壓數(shù)顯控制箱。加熱控制系統(tǒng)采用PID自動(dòng)溫度控制儀表，溫度控制十分精確。 儀表經(jīng)整定后，可有效抑制溫度過(guò)沖。
除上述規(guī)格成品外，還可根據(jù)用戶要求定制不同容積產(chǎn)品。常規(guī)主體材料為1Cr18Ni9Ti:主體材料可根據(jù)用戶要求選用316L不銹鋼、鎳材、鈦材、鉭材、鋯材、哈氏合金、蒙乃爾、2520.904L等特殊材質(zhì)。可根據(jù)用戶要求制作電加熱導(dǎo)熱油加熱，或夾套加熱。攪拌槳形式可根據(jù)用戶要求選擇、定制。
序號(hào) | 產(chǎn)品名稱 | 數(shù)量 | 配置及技術(shù)要求 | 備注 |
1 | 反應(yīng)釜 | 1 | 工作壓力：10MPa；工作溫度：200℃；有效容積：10L；含PID自動(dòng)控制系統(tǒng)；含帶電機(jī)的磁力攪拌器（可更換攪拌裝置）；釜內(nèi)與物料接觸材質(zhì)為內(nèi)襯哈氏合金。 | 若通鹽酸、氯氣，工作壓力和工作溫度可根據(jù)反應(yīng)要求在技術(shù)可行條件下進(jìn)行下調(diào)。 |
2 | 液泵 | 1 | 泵出壓力≧10MPa，流量2.5L/min,進(jìn)料流量可調(diào)節(jié)，泵材質(zhì)能耐酸堿腐蝕。 | 液泵和進(jìn)氣泵能滿足向10MPa反應(yīng)釜內(nèi)泵入物料。具體泵的選擇可根據(jù)廠家建議進(jìn)行選擇。 |
3 | 進(jìn)氣泵 | 1 | 泵出壓力≧10MPa，流量0.5L/min,進(jìn)氣流量可調(diào)節(jié)，泵材質(zhì)能耐酸堿腐蝕。 | |
4 | 真空泵 | 1 | 能實(shí)現(xiàn)抽真空額度為90KPa左右（-90KPa），抽真空裝置材質(zhì)能耐酸堿腐蝕。 |
二、主要技術(shù)參數(shù)
指標(biāo) 項(xiàng)目 | 公稱容積L | ||||||
0.1~0.5 | 1 | 2 | 3 | 5 | 10~30 | ||
工作壓力Mpa | ≤1.0Mpa | ||||||
工作溫度℃ | ≤130℃ | ||||||
加熱方式 | 電、蒸汽、導(dǎo)熱油、遠(yuǎn)紅外、水循環(huán)等 | ||||||
加熱功率KW | 1 | 1.5 | 1.5 | 2~3 | 6 | ||
攪拌轉(zhuǎn)速r/min | 20~750r/min可調(diào) | ||||||
電機(jī)功率w | 92 | 123 | 123 | 185 | 355 | 0.55千瓦 | |
主體材料選擇 | 各種牌號(hào)的奧氏體不銹鋼321、304、316L等、鈦材、鎳材、鋯材、鉭材、哈氏合金、四氟襯里等。 | ||||||
控制儀 | 具有自整定功能智能型數(shù)字式溫控表，具有自動(dòng)恒溫和控溫的功能，具有轉(zhuǎn)速顯示及無(wú)級(jí)調(diào)速功能，配有加熱電壓表、電機(jī)電流表、工作時(shí)間顯示表。并可根據(jù)用戶要求配廈門宇光智能程序升溫表，并可匹配電腦接口及相關(guān)軟件；以及壓力遠(yuǎn)傳超壓報(bào)警等功能。 | ||||||
控制儀的工作環(huán)境 | 環(huán)境溫度0~50℃，相對(duì)濕度為30~85%，周圍介質(zhì)中不含導(dǎo)電塵埃及腐蝕氣體 | ||||||
三、物理性能
密度：8.90g/cm3
比熱：425J/kg/k
彈性模量：205Gpa(21℃)
四、耐蝕性能
哈氏C-276合金屬于鎳-鉬-鉻-鐵-鎢系鎳基合金。它是現(xiàn)代金屬材料中最耐蝕的一種。主要耐濕氯、各種氧化性氯化物、氯化鹽溶液、硫酸與氧化性鹽，在低溫與中溫鹽酸中均有很好的耐蝕性能。因此，近三十年以來(lái)、在苛刻的腐蝕環(huán)境中，如化工、石油化工、煙氣脫硫、紙漿和造紙、環(huán)保等工業(yè)領(lǐng)域有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。
哈氏C-276合金的各種腐蝕數(shù)據(jù)是有其典型性的，但是不能用作規(guī)范，尤其是在不明環(huán)境中，必須要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)才可以選材。哈氏C-276合金中沒(méi)有足夠的Cr來(lái)耐強(qiáng)氧化性環(huán)境的腐蝕，如熱的濃硝酸。這種合金的產(chǎn)生主要是針對(duì)化工過(guò)程環(huán)境，尤其是存在混酸的情況下，如煙氣脫硫系統(tǒng)的出料管等。下表是四種合金在不同環(huán)境下的腐蝕對(duì)比試驗(yàn)情況。(所有焊接試樣采用自熔鎢極氬弧焊)
哈氏C-276合金中Cr、Mo、W的加入將C-276合金的耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕的能力大大提高。C-276合金在海水環(huán)境中被認(rèn)為是惰性的，所以C-276被廣泛地應(yīng)用在海洋、鹽水和高氯環(huán)境中，甚至在強(qiáng)酸低 PH值情況下。
五、焊接及熱處理
C- 276合金的焊接性能和普通奧氏體不銹鋼相似，在使用一種焊接方法對(duì)C-276焊接之前，必須要采取措施以使焊縫及熱影響區(qū)的抗腐蝕性能下降最小，如鎢極氣體保護(hù)焊(GTAW)、金屬極氣體保護(hù)焊(GMAW)、埋弧焊或其他一些可以使焊縫及熱影響區(qū)抗腐蝕性能下降最小的焊接方法。但對(duì)于諸如氧炔焊等有可能增加材料焊縫及熱影響區(qū)含碳量或含硅量的焊接方法是不適合采用的。
關(guān)于焊接接頭形式的選擇，可以參照ASME鍋爐與壓力容器規(guī)范對(duì)C-276焊接接頭的成功經(jīng)驗(yàn)。
焊接坡口采用機(jī)械加工的方法，但是機(jī)械加工會(huì)帶來(lái)加工硬化，所以對(duì)機(jī)械加工的坡口處進(jìn)行焊接前打磨是必要的。
焊接時(shí)要采用適宜的熱輸入速度，以防止熱裂紋的產(chǎn)生。
在絕大多數(shù)腐蝕環(huán)境下，C-276都能以焊接件的形式應(yīng)用。但在十分苛刻的環(huán)境中，C-276材料及焊接件要進(jìn)行固溶熱處理以獲得抗腐蝕性能。
C-276合金的焊接可以選擇自身作焊接材料或填料金屬。如要求在C-276的焊縫中添加某些成分，象其它鎳基合金或不銹鋼，并且這些焊縫將暴露在腐蝕環(huán)境中時(shí)，那么，焊接所用的焊條或焊絲則要求有和母材金屬耐腐蝕相當(dāng)?shù)男阅堋?br/>
哈氏C-276合金材料固溶熱處理包括兩個(gè)過(guò)程：(1)在1040℃~1150℃加熱；(2)在兩分鐘之內(nèi)快速冷卻至黑色狀態(tài)(400℃左右)，這樣處理后的材料有很好的耐蝕性能。因此僅對(duì)哈氏C-276合金進(jìn)行消應(yīng)力熱處理是無(wú)效的。在熱處理之前要清理合金表面的油污等可能在熱處理過(guò)程中產(chǎn)生碳元素的一切污垢。
C-276合金表面在焊接或熱處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生氧化物，使合金中的Cr含量降低，影響耐蝕性能，所以要對(duì)其進(jìn)行表面清理。可以使用不銹鋼絲刷或砂輪，接下來(lái)浸入適當(dāng)比例硝酸和氫氟酸的混合液中酸洗，然后用清水沖洗干凈。
六、反應(yīng)流程
1、一段加氫
3-羥基丙醛等原料經(jīng)計(jì)量后與適量氫氣進(jìn)入一段加氫反應(yīng)器，氫氣進(jìn)氣量由質(zhì)量流量計(jì)控制，反應(yīng)液優(yōu)良入冷凝罐冷卻，再進(jìn)入高分罐進(jìn)行氣液分離，分離后的反應(yīng)液進(jìn)入儲(chǔ)罐待用。
一段加氫反應(yīng)裝置：
(1)反應(yīng)器要求：規(guī)格φ25/30×400 mm(催化劑填充段，催化劑可填充空間在196/283 ml)，催化劑規(guī)格為φ1.5×2~6 mm；
(2)反應(yīng)器設(shè)計(jì)要求：液體體積空速低0.8 h-1，液體流速為120 ml/h，催化劑填料量為150 ml(180 g)，氣體體積空速低60.0 h-1，體流速為18000 ml/h；
(3)冷凝罐：高分罐前設(shè)置蛇型冷凝；
(4)氣液分離--高分罐：
方案一：規(guī)格2.0 L，12 h的積液量有1.5 L，外加冷卻水夾套；
方案二：建議設(shè)置自動(dòng)放樣裝置，到一定積液量自動(dòng)放樣；
(5)產(chǎn)品儲(chǔ)罐：規(guī)格2.0 L，材質(zhì)為玻璃，帶有刻度；
(6)進(jìn)料泵要求：計(jì)量泵，工作壓力需超過(guò)10 MPa；
(7)反應(yīng)器加熱測(cè)溫方式：三段式加熱爐加熱，加熱爐三段測(cè)溫，反應(yīng)器加入測(cè)溫套管；
(8)氣體計(jì)量要求：進(jìn)氣口前加入耐高壓質(zhì)量流量計(jì)，尾氣設(shè)有皂泡流量計(jì)；
2、二段加氫
1,3-丙二醇、少量3-羥基丙醛等原料經(jīng)計(jì)量后與適量氫氣進(jìn)入二段加氫反應(yīng)器，氫氣進(jìn)氣量同樣由質(zhì)量流量計(jì)控制，反應(yīng)液優(yōu)良入冷凝罐冷卻，再進(jìn)入高分罐進(jìn)行氣液分離，分離后的反應(yīng)液進(jìn)入儲(chǔ)罐收集。
二段加氫反應(yīng)裝置：
(1)反應(yīng)器要求：規(guī)格φ25×400 mm(催化劑填充段，催化劑可填充空間在196 ml)，催化劑規(guī)格為φ1.5×2~6 mm；
(2)反應(yīng)器設(shè)計(jì)要求：液體體積空速低2.4 h-1，液體流速為120 ml/h，催化劑填料量為50 ml(60 g)，氣體體積空速低120.0 h-1，體流速為36000 ml/h；
(3)冷凝罐：高分罐前設(shè)置蛇形冷凝；
(4)氣液分離--高分罐：規(guī)格2.0 L，12 h的積液量有1.5 L，外加冷卻水夾套；
(5)產(chǎn)品儲(chǔ)罐：規(guī)格5.0 L，材質(zhì)為玻璃，帶有刻度；
(6)進(jìn)料泵要求：計(jì)量泵，工作壓力需超過(guò)10 MPa；
(7)反應(yīng)器加熱測(cè)溫方式：三段式加熱爐加熱，加熱爐三段測(cè)溫，反應(yīng)器加入測(cè)溫套管；
(8)氣體計(jì)量要求：進(jìn)氣口前加入耐高壓質(zhì)量流量計(jì)，尾氣增加轉(zhuǎn)子流量計(jì)和皂泡流量計(jì)計(jì)量。
七、產(chǎn)品圖片
