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發布時間:2020-12-17 06:24  
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反應釜結構型式的確定木材工業用合成樹脂的制造過程對反應狀態的要求并不很嚴格, 反應物粘度也不高, 因此對反應釜結構、攪拌器型式以及傳熱面布置的適應性較強。一般來說,減速器轉動環節極易發生振動的情況,若不及時調整很容易影響生產。早期普遍采用錨式攪拌的搪玻璃反應釜; 近來隨著反應釜容積的增大, 夾套傳熱、內蛇管冷卻、復合式攪拌的不銹鋼反應釜, 以及板殼式內置加熱、冷卻器, 推進式攪拌的不銹鋼反應釜也得到廣泛采用。’這些結構不一, 攪拌型式各異的反應釜均能生產出合格的產品;
但對于油加熱反應釜來說, 結構型式選擇的要點在于是否適應加熱介質(導熱油) 的特性。比如說, 內置式板殼加熱器換熱效果好, 且反應釜筒體所承受外壓大為降低( 如不需減壓脫水, 則不承受外壓), 筒體壁厚可以減小, 耗材少, 造價低, 對于以蒸汽加熱的大型反應釜無疑是有其優越性的; 但用于油加熱反應釜, 加熱器內置就有一定的風險, 而且板殼式加熱器的焊接有一定難度, 因此這種結構是不適用的。夾套只受內壓,其壁厚計算按式(1)進行,所得計算厚度加腐蝕裕量和鋼板負偏差并經圓整即得終厚度(名義厚度)。另外, 熱油溫度較高,材料以不銹鋼為宜。經綜合考慮, 我們選用了夾套加熱、內置蛇管冷卻、復合式攪拌的結構型式。
造成反應釜腐蝕的根源可歸結為一點, 即物料中含有一定量的Cl- , 特別是含有HCl。含有Cl-的物料一方面會使金屬發生晶間腐蝕, 這是由于設備在制造過程中焊接及熱變形, 溫度可升到910 ℃以上, 而奧氏體不銹鋼在400 ~ 850 ℃范圍緩慢冷卻時, 在晶界上有高鉻的碳化物Cr23C6 析出, 因此就出現了貧鉻區, 含鉻低于11%的不銹鋼在腐蝕的溶液(含Cl-溶液)中是不抗腐蝕的。反應釜壓力容器在工作過程中會受到復雜的載荷作用,但基本的設計方針是保證反應釜釜體的在設定的壓力范圍內滿足基本的強度要求及穩定性。從表面深入到內部, 使金屬失去了強度。另一方面, 含有Cl -的物料有時還會導致奧氏體不銹鋼的應力腐蝕(是金屬在拉應力和腐蝕及一定的溫度的共同作用下所引起的)。

通常情況下, 可能有以下幾種材料可選作釜體的材質:①304 不銹鋼;②316 L 不銹鋼;③鈦等, 但通過對這些材料的鹽酸腐蝕速率圖及以上腐蝕原因分析可知, 普通的奧氏體不銹鋼已不在可選的范圍了, 而鈦又是一種很貴重的金屬, 且它與鋼之間的焊接技術還不成熟。其實選擇就是雙相不銹鋼2205, 主要有以下兩個原因:一是雙相不銹鋼在抗晶間腐蝕和應力腐蝕方面, 特別是耐氯化物腐蝕的性能優于奧氏體不銹鋼。試驗表明, 在1 %的沸騰鹽酸中, 304、316L、鈦和2205 的腐蝕速率分別為:材料304, 316, TA, 2205, 腐蝕速率(mm/a)分別為304 ,0.3 , 0.2 , 0.1。釜體反應層壁厚的設計釜體材料1Cr18Ni9Ti,釜體材料許用應力為[σ]t=137MPa,筒體與封頭焊接形式采用雙面焊接、全焊透,焊接接頭系數為=0。可見2205 鋼的耐鹽酸腐蝕性能明顯優于其它三種材質;二是它的價格也不太昂貴。基于304 不銹鋼不能保證反應釜長期實際使用的事實, 而雙相不銹鋼又對含Cl-等介質具有良好的耐蝕性能, 故擬選擇2205 雙相不銹鋼作為反應釜釜體的主要材質。