本發明涉及一種耐腐蝕填料的生產工藝,屬于石油化工傳質分離設備技術領域。
背景技術:
在化學工程中,填料指裝于填充塔內的惰性固體物料,例如鮑爾環和拉西環等,其作用是增大氣-液的接觸面,使其相互強烈混合。散裝填料是一個個具有一定幾何形狀和尺寸的顆粒體,一般以隨機的方式堆積在塔內,又稱為亂堆填料或顆粒填料。散裝填料根據結構特點不同,又可分為環形填料、鞍形填料、環鞍形填料及球形填料等。
目前填料塔已經廣泛地應用于化工、石油、醫藥、環保等工業領域的精餾、吸收、萃取等單元操作中,是一種傳統的流體接觸設備,用于氣—液、液—液之間的兩相接觸以實現質量傳遞或者化學反應,填料塔內部一般裝有一層或者多層填料,填料塔傳質性能的好壞主要取決于所用填料的性能,填料按其結構劃分可以分為規整填料和顆粒填料。
填料在使用時都處于高溫環境,并且傳質分離的物料成分復雜,往往呈酸性或者堿性,使得填料非常容易在高溫的工作環境中被腐蝕和老化。
技術實現要素:
本發明要解決的技術問題是,針對現有技術不足,提出一種可以制得耐腐蝕、耐高溫的耐腐蝕填料的生產工藝。
本發明為解決上述技術問題提出的技術方案是:一種耐腐蝕填料的生產工藝,包括以下步驟:
(1)配料:所述陶瓷填料的原料中各成分的質量百分比為:碳化鎢:2.25-2.56%、蒙脫石:2.25-2.56%、高嶺土:3.25-3.56%、AlN粉:0.66-0.76%、硅灰石:1.15-1.26%、透輝石:0.56-0.77%、玻璃纖維:2.26-3.16%、乙酰丙酮:1.28-2.56%、骨炭:1.26-1.56%、鉻:1.1-1.4%、鈦:1.2-1.5%、鈷:0.5-0.7%、鈮:0.2-0.3%、鋅:0.2-0.5%、釤:0.5-0.8%、釹:0.2-0.4%、钷:0.02-0.05%、銪:0.05-0.08%、釓:0.2-0.5%、鋁:1.3-1.8%,余量為粘土;
(2)粉碎:使用粉碎機將上述的原料分別粉碎,粉碎后原料的粒徑在5mm-18mm之間;
(3)混合球磨:將原料按所述質量百分比放入混合球磨儀進行混合球磨,混合球磨后原料的粒徑在500-650目之間;
(4)練泥:將混合球磨后的原料加水混合,加水后原料水分含量為23-27%,將加水后的原料放入真空練泥機進行練泥,真空度為0.05-0.06Mpa;
(5)成型:使用模具壓制成顆粒填料形狀;
(6)低溫干燥:將成型后的顆粒填料送入低溫干燥機進行低溫干燥,控制干燥溫度為85-90℃,干燥至成型填料水份小于3%;
(7)入窯燒制:將成型后的填料送入隧道窯燒制;
(8)冷卻:燒制后冷到210-230℃時,取出空冷至室溫;
(9)外表面涂覆耐摩金屬涂層,所述耐摩金屬涂層的組分按質量百分比為:碳:0.12-0.15%,鉻:1.2-2.4%,鈦:2.2-3.5%,鈷:1.5-2.2%,鈮:0.2-0.3%,鋅:1.2-1.5%,釤:1.5-1.8%,釹:1.2-1.4%,钷:0.12-0.25%,銪:0.02-0.04%,釓:0.2-0.5%,鋁:3.3-3.8%,余量為鐵;
涂覆耐磨金屬涂層按以下步驟進行:
步驟(1):將耐摩金屬涂層的組分按質量百分比放入熔煉爐中,然后將爐溫升至820-830℃后,保溫1-3小時,然后將溫度升至1450-1460℃,攪拌均勻,保溫3-5小時,然后空冷至室溫;
步驟(2):將步驟(1)空冷得到的金屬放入球磨機中,將溫度增加至600-620℃,然后啟動球磨機磨粉,粉碎,過200目篩,得粉末顆粒A;
步驟(3):將步驟(3)中的粉末顆粒A噴涂至耐腐蝕填料的外表面,厚度為1-3mm,然后以15-20℃/min的速度加熱至750-770℃,保溫1-2小時,再將溫度以11-13℃/min的速度風冷至220-250℃,保溫1-2小時,空冷至室溫即可。
上述技術方案的改進是:步驟(1)中所述陶瓷填料的原料中各成分的質量百分比為:碳化鎢:2.25%、蒙脫石:2.25%、高嶺土:3.25%、AlN粉:0.66%、硅灰石:1.15%、透輝石:0.56%、玻璃纖維:2.26%、乙酰丙酮:1.28%、骨炭:1.26%、鉻:1.1%、鈦:1.2%、鈷:0.5%、鈮:0.2%、鋅:0.2%、釤:0.5%、釹:0.2%、钷:0.02%、銪:0.058%、釓:0.2%、鋁:1.3%,余量為粘土。
上述技術方案的改進是:步驟(1)中所述陶瓷填料的原料中各成分的質量百分比為:碳化鎢:2.56%、蒙脫石:2.56%、高嶺土:3.56%、AlN粉:0.76%、硅灰石:1.26%、透輝石:0.77%、玻璃纖維:3.16%、乙酰丙酮:2.56%、骨炭:1.56%、鉻:1.4%、鈦:1.5%、鈷:0.7%、鈮:0.3%、鋅:0.5%、釤:0.8%、釹:0.4%、钷:0.05%、銪:0.08%、釓:0.5%、鋁:1.8%,余量為粘土。
本發明采用上述技術方案的有益效果是:
(1)在填料的加工過程中,由于先粉碎后再混合球磨,提高了粉碎效率,使得原料快速達到要求的粒徑大小;
(2)使用真空練泥機,使得原料各組分分布趨于均勻,結構比較致密,泥料的可塑性和干燥強度都有所提高;
(3)通過低溫干燥使得成型填料水份小于3%,使得燒制時間大幅縮短并且能耗降低;
(4)使用電場激活熱壓輔助燃燒爐燒結,耗能低效率高,制得得填料強度高;
(5)由于填料外表面涂覆耐摩金屬涂層,使得填料的耐腐蝕性和強度進一步提高。
具體實施方式
實施例一
本實施例的耐腐蝕填料的生產工藝,包括以下步驟:
(1)配料:所述陶瓷填料的原料中各成分的質量百分比為:碳化鎢:2.25%、蒙脫石:2.25%、高嶺土:3.25%、AlN粉:0.66%、硅灰石:1.15%、透輝石:0.56%、玻璃纖維:2.26%、乙酰丙酮:1.28%、骨炭:1.26%、鉻:1.1%、鈦:1.2%、鈷:0.5%、鈮:0.2%、鋅:0.2%、釤:0.5%、釹:0.2%、钷:0.02%、銪:0.058%、釓:0.2%、鋁:1.3%,余量為粘土;
(2)粉碎:使用粉碎機將上述的原料分別粉碎,粉碎后原料的粒徑在5mm-18mm之間;
(3)混合球磨:將原料按所述質量百分比放入混合球磨儀進行混合球磨,混合球磨后原料的粒徑在500-650目之間;
(4)練泥:將混合球磨后的原料加水混合,加水后原料水分含量為23-27%,將加水后的原料放入真空練泥機進行練泥,真空度為0.05-0.06Mpa;
(5)成型:使用模具壓制成顆粒填料形狀;
(6)低溫干燥:將成型后的顆粒填料送入低溫干燥機進行低溫干燥,控制干燥溫度為85-90℃,干燥至成型填料水份小于3%;
(7)入窯燒制:將成型后的填料送入隧道窯燒制;
(8)冷卻:燒制后冷到210-230℃時,取出空冷至室溫;
(9)外表面涂覆耐摩金屬涂層,所述耐摩金屬涂層的組分按質量百分比為:碳:0.12-0.15%,鉻:1.2-2.4%,鈦:2.2-3.5%,鈷:1.5-2.2%,鈮:0.2-0.3%,鋅:1.2-1.5%,釤:1.5-1.8%,釹:1.2-1.4%,钷:0.12-0.25%,銪:0.02-0.04%,釓:0.2-0.5%,鋁:3.3-3.8%,余量為鐵;
涂覆耐磨金屬涂層按以下步驟進行:
步驟(1):將耐摩金屬涂層的組分按質量百分比放入熔煉爐中,然后將爐溫升至820-830℃后,保溫1-3小時,然后將溫度升至1450-1460℃,攪拌均勻,保溫3-5小時,然后空冷至室溫;
步驟(2):將步驟(1)空冷得到的金屬放入球磨機中,將溫度增加至600-620℃,然后啟動球磨機磨粉,粉碎,過200目篩,得粉末顆粒A;
步驟(3):將步驟(3)中的粉末顆粒A噴涂至耐腐蝕填料的外表面,厚度為1-3mm,然后以15-20℃/min的速度加熱至750-770℃,保溫1-2小時,再將溫度以11-13℃/min的速度風冷至220-250℃,保溫1-2小時,空冷至室溫即可。
實施例二
本實施例的耐腐蝕填料的生產工藝,包括以下步驟:
(1)配料:所述陶瓷填料的原料中各成分的質量百分比為:碳化鎢:2.56%、蒙脫石:2.56%、高嶺土:3.56%、AlN粉:0.76%、硅灰石:1.26%、透輝石:0.77%、玻璃纖維:3.16%、乙酰丙酮:2.56%、骨炭:1.56%、鉻:1.4%、鈦:1.5%、鈷:0.7%、鈮:0.3%、鋅:0.5%、釤:0.8%、釹:0.4%、钷:0.05%、銪:0.08%、釓:0.5%、鋁:1.8%,余量為粘土;
(2)粉碎:使用粉碎機將上述的原料分別粉碎,粉碎后原料的粒徑在5mm-18mm之間;
(3)混合球磨:將原料按所述質量百分比放入混合球磨儀進行混合球磨,混合球磨后原料的粒徑在500-650目之間;
(4)練泥:將混合球磨后的原料加水混合,加水后原料水分含量為23-27%,將加水后的原料放入真空練泥機進行練泥,真空度為0.05-0.06Mpa;
(5)成型:使用模具壓制成顆粒填料形狀;
(6)低溫干燥:將成型后的顆粒填料送入低溫干燥機進行低溫干燥,控制干燥溫度為85-90℃,干燥至成型填料水份小于3%;
(7)入窯燒制:將成型后的填料送入隧道窯燒制;
(8)冷卻:燒制后冷到210-230℃時,取出空冷至室溫;
(9)外表面涂覆耐摩金屬涂層,所述耐摩金屬涂層的組分按質量百分比為:碳:0.12-0.15%,鉻:1.2-2.4%,鈦:2.2-3.5%,鈷:1.5-2.2%,鈮:0.2-0.3%,鋅:1.2-1.5%,釤:1.5-1.8%,釹:1.2-1.4%,钷:0.12-0.25%,銪:0.02-0.04%,釓:0.2-0.5%,鋁:3.3-3.8%,余量為鐵;
涂覆耐磨金屬涂層按以下步驟進行:
步驟(1):將耐摩金屬涂層的組分按質量百分比放入熔煉爐中,然后將爐溫升至820-830℃后,保溫1-3小時,然后將溫度升至1450-1460℃,攪拌均勻,保溫3-5小時,然后空冷至室溫;
步驟(2):將步驟(1)空冷得到的金屬放入球磨機中,將溫度增加至600-620℃,然后啟動球磨機磨粉,粉碎,過200目篩,得粉末顆粒A;
步驟(3):將步驟(3)中的粉末顆粒A噴涂至耐腐蝕填料的外表面,厚度為1-3mm,然后以15-20℃/min的速度加熱至750-770℃,保溫1-2小時,再將溫度以11-13℃/min的速度風冷至220-250℃,保溫1-2小時,空冷至室溫即可。
由于原料可塑性好,所述步驟(5)成型時,可以將原料壓制成拉西環、階梯環或者鮑爾環狀。
本發明不局限于上述實施例。凡采用等同替換形成的技術方案,均落在本發明要求的保護范圍。