Термины, связанные с цементом. Изготовления аппаратуры

Главная --> Справочник терминов

Изготовления аппаратуры Как видно из рис. 118, применимость металлов для изготовления аппаратов и труб зависит от температурного интервала эксплуатации этих изделий. При пониженных температурах механические свойства металлов (хрупкость, усталостная прочность и др.) изменяются. Коррозионный износ металлов при этом также усиливается, хотя и в меньшей степени.

3. По исходным данным определяем внутренний диаметр адсорбера. С помощью рис. 44 определяем толщину стенки аппарата. В зависимости от размеров имеющихся обечаек для изготовления аппаратов принимаем внешний диаметр адсорбера. Вычитая из внешнего диаметра удвоенную толщину стенки аппарата, получаем внутренний диаметр адсорбера. Если адсорбер имеет внутреннюю изоляцию (около 15 см), то, вычитая ее из внутреннего диаметра, получаем диаметр слоя адсорбента.

Вследствие многообразия перечисленных выше требований при изготовлении химической аппаратуры применяются самые различные материалы. 1.1о характеру применения их можно разделить на две большие группы: конструкционные материалы, используемые для изготовления аппаратов, и материалы для защитных покрытий, предохраняющих аппараты от коррозии (защитные покрытия рассматриваются в следующем разделе данной главы, стр. 91 и ел.).

Основные конструкционные материалы, применяемые для изготовления аппаратов промышленности органических полупродуктов, будут описаны в такой последовательности:

Для изготовления аппаратов, применяемых в промышленности органических полупродуктов и красителей, используют различные марки серого чугуна. Так, например, для изготовления корпусов реакционных аппаратов применяют серый чугун марок

ческой стойкостьн' А \\\ вменяется для изготовления аппаратов и деталей, рабоraioiJiM\ •-, условиях воздействия азотной кислоты, серной кислоты, хслод'ЮЙ со/ /-ной кислоты, растворов солей и т. д. Сплав нес>г(к ;; к действию растворов сернистой кислоты и расплавленных щелочен. По ГОСТ 2233—43 изготовляются две марки отливок и:, фг^роси.шда: С15 (14,5—16% кремния) и С17 (16—18% кремнии). Ферроснлкз марки С17 обладает более высокой химической сто^кост,.к).

Из биметаллических листоп изгото)!ляют реакционные котлы, крышки аппаратов, люк:! и ••. д. В промышленности органических полупродуктов п кра: ь;л< и ллн изготовления аппаратов применяют биметаллические листы >сновным слоем которых является углеродистая сталь. , ;-,.\ак и ~ и-нцим — никель или кислотостойкая сталь.

Химическая промышленность широко использует пластические массы в качестве материала для изготовления аппаратов и трубопроводов, стойких к коррозии и действию кислот и щелочей.

Аппаратура, применяемая для производства деструктивной переработки топлива, достаточно сложная, а «следствие того, что эти процессы проводятся при высоких температурах и .давлениях водорода, для изготовления аппаратов требуются высококачественные стали.

Способ получения пикриновой кислоты из фенола разработан и широко применялся в заводском масштабе еще в прошлом веке. В дальнейшем этот способ претерпел значительные технологические изменения. Основным усовершенствованием явилось применение для сульфирования н последующего нитрования фенола вместо слабых кислот (92%-ной серной и -45%-нон азотной кислот), крепких кислот (олеума н меланжа). Применение крепких кислот позволило использовать для аппаратов чугун вместо керамики. Применение металла для изготовления аппаратов в свою очередь позволило придать аппаратам более совершенную конструкцию. Аппараты стали изготовлять с механической мешалкой, а также с рубашками и змеевиками для подачи в них охлаждающей воды, что облегчает установление и поддержание точного температурного режима.

Поэтому, исходя из того, что в преобладающем числе случаев в бытовых условиях возможности изготовления перегонных аппаратов ограничены, а перегонку производят эпизодически, целесообразно отдать предпочтение простейшему кубовому аппа-рату и шарантской технологии перегонки, дополнив ее в случае необходимости описанными в следующем разделе физическими и химическими методами очистки. Для лиц, не стесненных возможностями изготовления аппаратов, приводим две конструкции дефлегматоров.

В настоящее время всеобщее распространение в промышленности различных стран получил способ производства дифенилолпропана путем конденсации фенола с ацетоном в присутствии кислотных катализаторов (хлористый водород, соляная и серная кислоты). Однако большим недостатком этих способов является высокая агрессивность сред, что особенно относится к использованию хлористого водорода; отсюда проистекает трудность подбора соответствующего коррозионностойкого материала для изготовления аппаратуры и трубопроводов. Поэтому в течение ряда лет привлекают внимание «бескислотные» способы получения продукта. Так, в СССР разработан способ получения дифенилолпропана конденсацией фенола с ацетоном в присутствии ионообменной смолы как катализатора.

Проблема обеспечения стабильности каучуков в присутствии примесей железа является наиболее существенной и трудной. Хотя железо является менее эффективным катализатором окисления по сравнению с медью, кобальтом и марганцем, однако его попадание в каучук (за счет коррозии аппаратуры) наиболее вероятно. Одним из радикальных путей исключения попадания железа в каучук является применение для изготовления аппаратуры коррозионно-устойчивых сталей. Изменение содержания железа в бутадиеновом и бутадиен-стирольных каучуках в интервале

Коррозия. Дополнительные источники коррозии — кислые осадки на поверхности металла (гальваническое действие), эрозионный износ поверхности металлов, а также слабый контроль за кислотностью раствора. Крупной проблемой является коррозия от напряженности металла, которая обычно возникает при неудачном выборе материала для изготовления аппаратуры. Если установка плохо запроектирована, то проблему коррозии не решает даже добавление в раствор соответствующих ингибиторов, хотя в этом часто возникает необходимость. Для изготовления аппаратуры можно применять обычную углеродистую сталь при условии, что на установке будет проводиться строгий контроль. В случае повышенной коррозии рекомендуется применять сталь марок 304 и 316. Имеются сообщения об успешном применении для изготовления теплообменников стали марки 7072, плакированной алюминием. Испытывались также стали, плакированные другими металлами и покрытые пластиком. О результатах применения пластикового покрытия нет единого мнения. Имеются сообщения об успешном применении и отрицательные выводы, хотя дело кажется довольно простым: изолировать металл пластиком и принять меры к исключению течи (проколов) в этой изоляции. Добавка 7 г Na2C03 на 1 л раствора иногда способствует уменьшению коррозии. Для поглощения кислорода в раствор добавляется гидразин.

Незначительное изменение ударной вязкости дюралюминия при сохранении наряду с этим высоких значений предела упругости и предела пропорциональности обусловливает возможность применения его вместо дефицитных медных сплавов для изготовления аппаратуры, работающей в условиях глубокого холода. Необходимо также добавить, что все сплавы алюминия, как и чистый металл, являются пластичными при низких температурах и хорошо обрабатываются. Наиболее интенсивно возрастают при понижении температуры прочность и твердость сплавов алюминия, слабее повышаются предел текучести и относительное удлинение. Увеличение разности между пределами прочности и текучести с понижением температуры до —270 °С гарантирует некоторый запас пластичности алюминиевых сплавов.

Химические снойства перерабатываемых веществ. Выбор материалов для изготовления аппаратуры целиком определяется химическими СПОЙСГЕШМИ перерабатываемых веществ. Аппарат должен быть изготовлен из материалов, обладающих достаточной стойкостью к коррозионному действию перерабатываемых веществ. Свойства материале)];, применяемых для изготовления аппарата, влияют на конструктивное: оформление отдельных деталей.

В химической промышленности, в том числе и в промышленности органических полупродуктов, для изготовления аппаратуры используются весьма разнообразные материалы. Это объясняется разнообразием и специфичностью требований, предъявляемых к конструкционным' материалам для химической аппаратуры. Применяемые для этик целей материалы должны иметь достаточную механическую прочность и стойкость к коррозионному воздействию перерабатываемых веществ и обладать соответствующими физическими свойствами (например, хорошей теплопроводностью); легко поддаваться механической обработке; не оказывать инги-бирующего действия в процессах:, проводимых в данной аппаратуре, и не влиять на чистоту продуктов реакции, а также должны быть дешевы и доступны.

Стальное литье. Для изготовления аппаратуры (автоклавы, фасонные детали) довольно часто применяют стальное литье. По ГОСТ 977—58 отливки из углеродистой стали разделяются на три группы: отливки обыкновенного качества, отливки повышенного качества и отливки особого качества. Отливки разных групп отличаются по содержанию серы и фосфора, являющихся вредными примесями, которые придают стали хрупкость. Наименьшее количество серы и фосфора содержат отливки III группы. Стальные отливки каждой группы выпускаются девяти марок (15Л, 20Л, 25Л, ЗОЛ, 35Л, 40Л, 50Л и 55Л), отличающихся друг от друга по содержанию углерода. Цифры в обозначении марки стали соответствуют среднему содержанию углерода в сотых долях процента. Например, в стали марки 40Л находится 0,37— 0,45% углерода. Чем выше номер марки, тем больше содержание углерода в стали и выше ее прочность и твердость.

Материалы, примеидемые для изготовления химической аппаратуры, должны: обладать .химической стойкостью и механической прочностью. Далеко и вс<; материалы одновременно удовлетворяют этим двум треСоЕ; ниям. Химически стойкие материалы часто оказываются непригодными, [(следствие неудовлетворительных механических СЕЮНСТЕ, и наоборот, некоторые механически прочные материалы пел :i,годны из-за низкой химической стойкости. В подобных с.; учая;; прибегают к комбинированию материалов или нанес.i>:iiio защитных покрытий. Подвергающуюся коррозии поверхнссть механически прочного материала покрывают химически ':той«.1'м материалом, при этом получается более или менее удоЕлетворггелыыя. комбинация. Такое комбинирование материалов зесьм; широко используется в технике. Применяемые для изготовления аппаратуры металлы защищают от коррозии нанесением мегплпческих или неметаллических покрытий.

Температура этой реакции не должна превышать точки кипения применяемых растворителей. В качестве материалов для изготовления аппаратуры могут быть использованы чугун и сталь.

Вследствие различных химических свойств веществ, перерабатываемых в процессах под давлением, дл я изготовления аппаратуры применяются самые разнообразные материалы.

Стекло не очень удобный материал для изготовления аппаратуры, рабо-

Изменения положения Изменения происходящие Изменения содержания Изменения температур Изменения углеродного Изменением коэффициента Изменением межатомных Ингибированной полимеризации Изменением соотношения