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發布時間：2021-08-02 13:00
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植物膠反應釜, 用于對植物膠干胚乳片進行加工處理。與原粉反應設備不同, 在反應過程中不使用大量的化學品。有關新型工業化植物膠反應設備在國內外均未見報道, 因此我們在確定技術方案時非常慎重。通過對國內外有關化工設備的性能、結構參數等進行深入的調研, 收集查閱了大量的相關資料, 經過反復地研究與分析, 初步確定了設備技術方案, 完成了小型試驗設備的加工, 組建了植物膠中試生產車間, 進行了小規模的中試生產, 生產出改性膠粉數噸, 產品質量優異。在此基礎上, 完成了新型植物膠反應設備的加工圖紙, 并交專業廠家進行工藝審查和加工。經調試、檢測, 其各項技術指標均達到設計要求后, 進行工業試驗。試驗期間, 設備運行時間均不少于500h , 各項技術指標均達到設計要求。冷熱加工雖然雙相不銹鋼可以進行熱加工,但其允許的溫度范圍比較窄,且容易產生碳化物和氮化物的析出,改變金相組織,使其耐腐蝕性能大大下降。試驗結果表明, 該套設備的研制是成功的。
原反應釜出現的問題及原因分析 反應釜是生產黃連素的主要設備之一, 原反應釜的釜體采用的材質是普通不銹鋼(304);夾套采用的材質是碳鋼(Q235-A)。運行約22 個月, 發現釜體上封頭R 過渡區處及人孔焊縫處出現細水珠, 從人孔向內壁觀察, 發現金屬表面失去光澤, 表面組織粗糙, 上封頭內壁發現有一片凹坑, 有的已有豆粒大小。筒體一處有一直徑為300mm 的鼓皰, 可見此釜已嚴重腐蝕, 尤其上封頭腐蝕嚴重, 已直接影響投料生產。腐蝕的初步分析如下:①在長時間高溫下易于分解, 生成甲醛和鹽酸氣CH2Cl2 H2O ※HCHO HCl。②反應后期有飽和溶液生成,并有晶體析出。③在常溫下對金屬就有一定的腐蝕作用。5MPa(max)液壓控制系統壓力16MPa(max)生產率200kg(以干胚乳片計)/h整機外形尺寸4130mm(高)×1600mm(直徑)質量2500kg。
釜體及夾套的壁厚計算釜體的設計及計算 由于夾套內具有一定的壓力, 計算釜體及其下封頭壁厚時, 需同時考慮承受內、外壓力的情況。通常先按式(1)進行壁厚的內壓計算, 再按外壓進行校核并。因計算過程與常規設計相同且又非常復雜, 這里不再詳述.采用雙相不銹鋼2205 計算出的厚度比采用普通的不銹鋼的要小, 這是因為雙相不銹鋼力學性能優異, 強度高,在固溶狀態下的室溫屈服強度比未添加氮的標準奧氏體不銹鋼高兩倍多, 這樣在某些應用中就可以減小壁厚。夾套的設計及計算 夾套內的物料為水汽, 可按常規選材和設計。一般選碳鋼(Q235 -B)就可以。從化工生產的實際來說，作為生產系統的核心控制部分，反應釜爐溫控制系統發揮著重要的作用。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)
人造板廠制膠反應釜的生產工藝因膠粘劑品種不同而不同, 如脲醛甙膠的工藝曲線[ 2] 如圖2 .圖2 中,AB 段、CD 段和EF 段為升溫階段, BC 段、DE 段和FG 段是恒溫階段, GH 段是降溫階段.根據上述情況在實踐中比較了多種控制算法, 對制膠反應釜溫度控制, 采用模糊控制較為合適如.反應釜內反應液溫度設定值, 溫度控制系統采用了三輸入單輸出模糊控制系統.
由于熱量從夾套傳到反應釜內的反應液有一定的滯后 , 故將夾套內的溫度與反應釜內反應液溫度設定值變化率作為其中的一個輸入. 整個系統的軟件采用模塊化結構, 由C 語言編寫, 主要由初始化程序、參數設置程序、線性化程序、模糊推理程序等組成, 采用模糊控制對某人造板制膠反應釜的溫度控制系統進行了改造, 在生產脲醛甙膠時, 溫度誤差控制在±0 .5 ℃內, 超調量小于0 .5 %, 取得較好的效果, 受到用戶好評.特別是采用夾套溫度變化率作為模糊控制的輸入量, 有效地克服了外部干擾對反應釜內溫度的擾動, 值得推廣.
