醋酸纤维素生产中的腐蚀的不锈钢选材

    醋酸纤维素是以醋酸,酸酐,苯为醋化剂,高氯酸盐为催化剂在一定的工艺条件下进行脂化反应而成的,根据配料比和酯化条件的不同可分别制得二醋酸纤维素和三醋酸纤维素.由于醋化废液中含有高氯酸根(ClO4),因而在醋化废液的回收系统中对设备造成了严重的腐蚀.
    醋酸,酸酐回收工艺及腐蚀情况 醋化废液的主要组成是: 苯40~50%, 醋酸30~40%,酸酐20~30%,回收工艺是首先在苯回收系统中回收苯,残液去醋酸,酸酐回收系统分别回收醋酸和酸酐.醋酸,酸酐回收系统由加热器,蒸馏塔和冷凝器等组成,其主要工艺流程和操作参数如图28-13和表28-35,表28-36所示,各种金属在醋酸回收液中的耐蚀性见表28-37.
    耐腐蚀胶泥的选择 砖板衬里防腐结构是解决设备腐蚀的重要措施之一,采用此措施的关键问题是解决耐高温醋酸的胶泥问题,为此对几种胶泥在 醋酸中的耐蚀性能进行了测定.结合醋酸,酸酐回收系统的腐蚀介质组成和回收操作的工艺参数,胶泥必须具备如下特性:
    (1) 胶泥的各种组分必须对高温醋酸,酸酐,苯等腐蚀介质具有化学稳定性,作为胶泥主要组分的树脂,其分子结构中不应含有易与醋酸,酸酐发生水解,酰化,酯化等反应的基础.
    (2) 固化后胶泥的机械性能, 物理性能必须满足工艺要求,特别是热性能,如膨胀系数,热导率必须稳定,受到热冲击时变化较小. 几种胶泥的耐蚀性能测定结果如表28-38所示..根据对几种胶泥耐腐蚀数据测定,并权衡每种胶泥的综合性能得出糠酮酚醛胶泥在高温醋酸,酸酐中的耐腐蚀性能比较优越.
    耐腐蚀砖板衬里 醋酸蒸馏塔直径0.8m,高14m,操作条件如表28-39所示.该塔原设计采用14mm厚的Mo2Ti不锈钢焊制,投产一年后塔体便被腐蚀掉10mm,最轻部位也被腐蚀掉5mm,加热器腐蚀更为严重,以同样材质制成的加热器已先后换掉五台,给生产造成了严重的危害,后改为耐腐蚀砖板衬里防腐结构,塔体及人孔的衬里结构见图28-14和图28-15.
    衬里用板及胶泥配比见表28-40和表28-41
    衬里施工要点如下:
    (1) 碳钢壳体施工表面喷砂除锈,然后用工业酒精或丙酮脱脂.
    (2) 施工表面涂刷酚醛树脂涂料两层.涂料配比为: 酚醛树脂：精：石墨粉=100：50：15。涂刷后在110~120℃下烘烤24小时。
    (3) 用糠酮醛胶泥将表面清洁干燥的呋喃树脂浸渍石墨板材于施工表面，板间缝宽度3~5mm，胶泥厚度5~7mm。衬砌施工由下而上进行，每次衬砌量不应太多，以免胶泥流淌，施工环境温度应大于15℃。全部衬完后于25℃的干燥环境下自然干燥7天，然后按图28-16所示升降温曲线进行烘烤。以糠酮酚醛胶泥为结构剂衬砌呋喃树脂浸渍石墨板作为醋酸蒸馏塔的防腐层效果良好，如果保证施工质量，其使用寿命可达十年以上，完全可以取代造价昂贵的不锈钢塔体。