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耐火砖知识与新闻

高腐蚀的硫酸裂解炉类窑炉如何选择内衬耐火砖

废硫酸裂解制酸的关键设备是废硫酸裂解炉,该裂解炉工况复杂,要求炉内耐火砖及隔热材料具有耐高温、耐冲刷、耐酸腐蚀等特点。
在化工生产中大部分硫酸只用作反应介质而不进入最终产品,它们被稀释到不同浓度,并或多或少含有各种杂质。根据硫酸用途不同,所含杂质为少量的挥发性有机物、较多的重有机物或无机物等。对于杂质含量高并含有碳氢化合物的烷基化废硫酸,只有通过高温裂解才能彻底处理。
废硫酸裂解炉设计条件
进炉原料:废硫酸80~90、碳氢化合物5-10、水5-8
炉膛内设计温度:1200℃
炉膛设计压力:小于6kPa
裂解炉燃料:天然气或瓦斯气
裂解炉内衬结构
裂解炉内衬是构成炉体的重要组成部分。根据裂解炉的特点,选用高温隔热、耐酸性的轻质隔热衬里做为隔热材料,选用高温耐磨、耐酸性的耐火砖作为耐火砖。
为防止炉体在运行过程中产生露点腐蚀,在安装内衬结构前,炉体内壁应涂刷2遍石墨玻璃水或防露点腐蚀专用涂料。另外,在隔热材料与炉体之间还贴有一层1~3 mm厚的石棉板或高铝纤维纸,以吸收炉体与内衬的径向膨胀力。
隔热衬里
产品A隔热耐磨衬里材料是由各类骨料、粉料、固化剂、添加剂按一定配方混合成的双组分浇注料,具有便于筑炉施工机械化或手工涂抹、工期短、成本低等优点。产品的性能指标见表1。
轻质隔热浇注料的体积会随温度的变化而膨胀或收缩。因此,在炉内进行大面积浇注时,一定要留设膨胀缝,防止温度变化时产生不规则的裂缝。这些不规则裂缝会深入到炉壳,影响炉体的封闭性,而且会使耐火砖产生不规则位移,影响耐火砖的质量,严重时会造成裂解炉内衬结构倒塌。一般情况下,相距1.5~2 m隔热衬里的伸缩缝为5 mm宽、70 mm厚。
耐火砖
目前废硫酸裂解炉在国内的应用还很少,在选用耐火砖时应十分慎重。
考虑到废硫酸中含有较多杂质,甚至还有一些固体颗粒,为防止组合喷枪喷出的废硫酸酸雾对耐火砖造成腐蚀和磨损,炉膛前半段耐火砖选用复合磷酸盐刚玉高温材料。刚玉质材料具有良好的耐腐蚀性和耐磨性。
由于酸雾在炉膛后半段大部分已裂解为二氧化硫和水蒸气,对耐火砖腐蚀已较小,因此炉膛后半段耐火砖可选用价格相对低廉的高铝水泥重质材料。按照工艺要求,裂解炉采用卧式结构,且炉膛较长。为确保炉体在高温状态时的衬里质量,隔热衬里采用浇注形式,而耐火砖须预制成楔形的预制块,运到现场再进行砌筑。胶泥采用与母材相同的耐酸黏结剂,砌筑完毕后经高温烧结,使耐火砖成为一个整体。


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