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超臨界反應(yīng)釜

簡(jiǎn)要描述:哈氏合金反應(yīng)釜專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于在高溫和高壓條件下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),以便研究物質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)過(guò)程。這種反應(yīng)釜可以容納液體或氣體樣品,并提供控制溫度、壓力和攪拌等參數(shù)的能力。

基礎(chǔ)信息

產(chǎn)品型號(hào)

廠(chǎng)商性質(zhì)

生產(chǎn)廠(chǎng)家

更新時(shí)間

2024-07-23

瀏覽次數(shù)

3317
詳細(xì)介紹
電熱功率2kW電機(jī)功率1kW
攪拌轉(zhuǎn)速1000轉(zhuǎn)/分產(chǎn)地類(lèi)別國(guó)產(chǎn)
連接形式200密封形式220
容積5L內(nèi)鍋尺寸10mm
外徑尺寸12mm重量52kg
應(yīng)用領(lǐng)域醫(yī)療衛(wèi)生,生物產(chǎn)業(yè),石油,地礦,能源

采用端面稀土耦合驅(qū)動(dòng)器,具有靜密封、無(wú)泄漏的特點(diǎn)。釜體材料主要采用Hastelloy C-276合金(哈氏C-276合金)

,并可根據(jù)不同介質(zhì)要求制作304、321、316L、2520、不銹鋼、鈦材(TA2)、鎳材、鉭材、鋯材、哈氏合金、蒙乃爾、內(nèi)襯聚四氟乙烯等特殊材質(zhì)。攪拌軸承采用耐腐蝕不銹鋼軸承,適合高轉(zhuǎn)速、加氫催化,低粘度物料的攪拌,攪拌槳采用推進(jìn)式攪拌漿。加熱方式一般為干式電加熱,也可根據(jù)用戶(hù)要求制作電加熱導(dǎo)熱油加熱或夾套加熱。帶有多功能控溫、控壓數(shù)顯控制箱。加熱控制系統(tǒng)采用PID自動(dòng)溫度控制儀表,溫度控制十分精確。 儀表經(jīng)整定后,可有效抑制溫度過(guò)沖。

備注:
1. 除上述規(guī)格成品外,還可根據(jù)用戶(hù)要求定制不同容積產(chǎn)品。
2. 常規(guī)主體材料為1Cr18Ni9Ti:主體材料可根據(jù)用戶(hù)要求選用316L不銹鋼、鎳材、鈦材、鉭
   材、鋯材、哈氏合金、蒙乃爾、2520.904L等特殊材質(zhì)。
3. 可根據(jù)用戶(hù)要求制作電加熱導(dǎo)熱油加熱,或夾套加熱。
4. 攪拌槳形式可根據(jù)用戶(hù)要求選擇、定制。

 

序號(hào)

產(chǎn)品名稱(chēng)

數(shù)量

配置及技術(shù)要求

備注

1

反應(yīng)釜

1

工作壓力:10MPa;工作溫度:200℃;有效容積:10L;含PID自動(dòng)控制系統(tǒng);含帶電機(jī)的磁力攪拌器(可更換攪拌裝置);釜內(nèi)與物料接觸材質(zhì)為內(nèi)襯哈氏合金。

若通鹽酸、氯氣,工作壓力和工作溫度可根據(jù)反應(yīng)要求在技術(shù)可行條件下進(jìn)行下調(diào)。

2

液泵

1

泵出壓力≧10MPa,流量2.5L/min,進(jìn)料流量可調(diào)節(jié),泵材質(zhì)能耐酸堿腐蝕。

液泵和進(jìn)氣泵能滿(mǎn)足向10MPa反應(yīng)釜內(nèi)泵入物料。具體泵的選擇可根據(jù)廠(chǎng)家建議進(jìn)行選擇。

3

進(jìn)氣泵

1

泵出壓力≧10MPa,流量0.5L/min,進(jìn)氣流量可調(diào)節(jié),泵材質(zhì)能耐酸堿腐蝕。

4

真空泵

1

能實(shí)現(xiàn)抽真空額度為90KPa左右(

-90KPa),抽真空裝置材質(zhì)能耐酸堿腐蝕。

 注:配套管、閥門(mén)及計(jì)量、顯示設(shè)施可按照以下草圖進(jìn)行配置。

 

反應(yīng)釜實(shí)驗(yàn)配套裝置流程簡(jiǎn)圖


哈氏合金反應(yīng)裝置

Hastelloy C-276合金(哈氏C-276合金)

一、物理性能

密度:8.90g/cm3, 比熱:425J/kg/k, 彈性模量:205Gpa(21℃)

二、耐蝕性能

哈氏C-276合金屬于鎳-鉬-鉻-鐵-鎢系鎳基合金。它是現(xiàn)代金屬材料中最耐蝕的一種。主要耐濕氯、各種氧化性氯化物、氯化鹽溶液、硫酸與氧化性鹽,在低溫與中溫鹽酸中均有很好的耐蝕性能。因此,近三十年以來(lái)、在苛刻的腐蝕環(huán)境中,如化工、石油化工、煙氣脫硫、紙漿和造紙、環(huán)保等工業(yè)領(lǐng)域有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。

哈氏C-276合金的各種腐蝕數(shù)據(jù)是有其典型性的,但是不能用作規(guī)范,尤其是在不明環(huán)境中,必須要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)才可以選材。哈氏C-276合金中沒(méi)有足夠的Cr來(lái)耐強(qiáng)氧化性環(huán)境的腐蝕,如熱的濃硝酸。這種合金的產(chǎn)生主要是針對(duì)化工過(guò)程環(huán)境,尤其是存在混酸的情況下,如煙氣脫硫系統(tǒng)的出料管等。下表是四種合金在不同環(huán)境下的腐蝕對(duì)比試驗(yàn)情況。(所有焊接試樣采用自熔鎢極氬弧焊)

 

l        四種金屬在不同環(huán)境下的腐蝕對(duì)比試驗(yàn)

 

l        哈氏C-276合金可以用作燃煤系統(tǒng)的煙氣脫硫部件,在這種環(huán)境下C-276是最耐蝕的材料。下表是C-276合金和典型316在煙氣模擬系統(tǒng)“綠色死亡”溶液中的腐蝕對(duì)比試驗(yàn)情況。

l        “綠色死亡”溶液中的腐蝕對(duì)比試驗(yàn)

 

l        由上表可見(jiàn),C-276合金對(duì)混合的具有氯離子的酸、鹽溶液有很好的耐蝕性能。

哈氏C-276合金中Cr、Mo、W的加入將C-276合金的耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕的能力大大提高。C-276合金在海水環(huán)境中被認(rèn)為是惰性的,所以C-276被廣泛地應(yīng)用在海洋、鹽水和高氯環(huán)境中,甚至在強(qiáng)酸低 PH值情況下。下表是四種金屬在6?Cl3(按ASTM標(biāo)準(zhǔn)G-48執(zhí)行)溶液中發(fā)生縫隙腐蝕的對(duì)比情況。

l        縫隙腐蝕發(fā)生情況

縫隙腐蝕發(fā)生溫度

°F

°C

典型316

27

2.5

AL-6XN

113

45

Inconel625

113

45

C-276

140

60

l        C-276合金中高含量的Ni和Mo使其對(duì)氯離子應(yīng)力腐蝕斷裂也有很強(qiáng)的抵抗能力,下表是四種金屬在不同含氯離子溶液中的應(yīng)力腐蝕斷裂試驗(yàn)情況。

l        氯離子應(yīng)力腐蝕斷裂試驗(yàn)情況

試驗(yàn)溶液

彎曲U形試樣試驗(yàn)時(shí)間(Hours)和試驗(yàn)結(jié)果

典型316

AL-6XN

Inconel625

C-276

42%MgCl2(沸騰)

失敗(24小時(shí))

兼有(1000小時(shí))

抵抗(1000小時(shí))

抵抗(1000小時(shí))

33%LiCl(沸騰)

失敗(100小時(shí))

抵抗(1000小時(shí))

抵抗(1000小時(shí))

抵抗(1000小時(shí))

26%NaCl(沸騰)

失敗(300小時(shí))

抵抗(1000小時(shí))

抵抗(1000小時(shí))

抵抗(1000小時(shí))

 

 

三、焊接及熱處理

C- 276合金的焊接性能和普通奧氏體不銹鋼相似,在使用一種焊接方法對(duì)C-276焊接之前,必須要采取措施以使焊縫及熱影響區(qū)的抗腐蝕性能下降最小,如鎢極氣體保護(hù)焊(GTAW)、金屬極氣體保護(hù)焊(GMAW)、埋弧焊或其他一些可以使焊縫及熱影響區(qū)抗腐蝕性能下降最小的焊接方法。但對(duì)于諸如氧炔焊等有可能增加材料焊縫及熱影響區(qū)含碳量或含硅量的焊接方法是不適合采用的。

關(guān)于焊接接頭形式的選擇,可以參照ASME鍋爐與壓力容器規(guī)范對(duì)C-276焊接接頭的成功經(jīng)驗(yàn)。

焊接坡口最好采用機(jī)械加工的方法,但是機(jī)械加工會(huì)帶來(lái)加工硬化,所以對(duì)機(jī)械加工的坡口處進(jìn)行焊接前打磨是必要的。

焊接時(shí)要采用適宜的熱輸入速度,以防止熱裂紋的產(chǎn)生。

在絕大多數(shù)腐蝕環(huán)境下,C-276都能以焊接件的形式應(yīng)用。但在十分苛刻的環(huán)境中,C-276材料及焊接件要進(jìn)行固溶熱處理以獲得抗腐蝕性能。

C-276合金的焊接可以選擇自身作焊接材料或填料金屬。如要求在C-276的焊縫中添加某些成分,象其它鎳基合金或不銹鋼,并且這些焊縫將暴露在腐蝕環(huán)境中時(shí),那么,焊接所用的焊條或焊絲則要求有和母材金屬耐腐蝕相當(dāng)?shù)男阅堋?/p>

哈氏C-276合金材料固溶熱處理包括兩個(gè)過(guò)程:(1)在1040℃~1150℃加熱;(2)在兩分鐘之內(nèi)快速冷卻至黑色狀態(tài)(400℃左右),這樣處理后的材料有很好的耐蝕性能。因此僅對(duì)哈氏C-276合金進(jìn)行消應(yīng)力熱處理是無(wú)效的。在熱處理之前要清理合金表面的油污等可能在熱處理過(guò)程中產(chǎn)生碳元素的一切污垢。

C-276合金表面在焊接或熱處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生氧化物,使合金中的Cr含量降低,影響耐蝕性能,所以要對(duì)其進(jìn)行表面清理。可以使用不銹鋼絲刷或砂輪,接下來(lái)浸入適當(dāng)比例硝酸和氫氟酸的混合液中酸洗,然后用清水沖洗干凈。

 
實(shí)驗(yàn)室哈氏合金反應(yīng)釜是一種以金屬鎳為基體添加銅、鐵、錳等其它元素而成的合金反應(yīng)釜。對(duì)大多數(shù)腐蝕介質(zhì)具有優(yōu)異的耐腐蝕性。出色的耐點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性能。

  這是一種用量大、用途廣、綜合性能佳的耐蝕合金。此合金在氟氣介質(zhì)中具有優(yōu)異的耐蝕性,對(duì)熱濃堿液也有優(yōu)良的耐蝕性。同時(shí)還耐中性溶液、水、海水、大氣、有機(jī)化合物等的腐蝕。該合金的一個(gè)重要特征是一般不產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋,切削性能良好。該合金主要用于閥桿,泵軸和葉輪,輸送器刮刀, 油井鉆環(huán),彈性部件,閥墊等。
  反應(yīng)流程概述:
  (1)一段加氫:3-羥基丙醛等原料經(jīng)計(jì)量后與適量氫氣進(jìn)入一段加氫反應(yīng)器,氫氣進(jìn)氣量由質(zhì)量流量計(jì)控制,反應(yīng)液先進(jìn)入冷凝罐冷卻,再進(jìn)入高分罐進(jìn)行氣液分離,分離后的反應(yīng)液進(jìn)入儲(chǔ)罐待用;
  (2)二段加氫:1,3-丙二醇、少量3-羥基丙醛等原料經(jīng)計(jì)量后與適量氫氣進(jìn)入二段加氫反應(yīng)器,氫氣進(jìn)氣量同樣由質(zhì)量流量計(jì)控制,反應(yīng)液先進(jìn)入冷凝罐冷卻,再進(jìn)入高分罐進(jìn)行氣液分離,分離后的反應(yīng)液進(jìn)入儲(chǔ)罐收集。
  2.1一段加氫反應(yīng)裝置:
  (1)反應(yīng)器要求:規(guī)格φ25/30×400 mm(催化劑填充段,催化劑可填充空間在196/283 ml),催化劑規(guī)格為φ1.5×2~6 mm;
  (2)反應(yīng)器設(shè)計(jì)要求:液體體積空速低0.8 h-1,液體流速為120 ml/h,催化劑填料量為150 ml(180 g),氣體體積空速低60.0 h-1,體流速為18000 ml/h;
  (3)冷凝罐:高分罐前設(shè)置蛇型冷凝;
  (4)氣液分離--高分罐:
  方案一:規(guī)格2.0 L,12 h的積液量有1.5 L,外加冷卻水夾套;
  方案二:建議設(shè)置自動(dòng)放樣裝置,到一定積液量自動(dòng)放樣;
  (5)產(chǎn)品儲(chǔ)罐:規(guī)格2.0 L,材質(zhì)為玻璃,帶有刻度;
  (6)進(jìn)料泵要求:計(jì)量泵,工作壓力需超過(guò)10 MPa;
  (7)反應(yīng)器加熱測(cè)溫方式:三段式加熱爐加熱,加熱爐三段測(cè)溫,反應(yīng)器加入測(cè)溫套管;
  (8)氣體計(jì)量要求:進(jìn)氣口前加入耐高壓質(zhì)量流量計(jì),尾氣設(shè)有皂泡流量計(jì);
  2.2二段加氫反應(yīng)裝置:
  (1)反應(yīng)器要求:規(guī)格φ25×400 mm(催化劑填充段,催化劑可填充空間在196 ml),催化劑規(guī)格為φ1.5×2~6 mm;
  (2)反應(yīng)器設(shè)計(jì)要求:液體體積空速低2.4 h-1,液體流速為120 ml/h,催化劑填料量為50 ml(60 g),氣體體積空速低120.0 h-1,體流速為36000 ml/h;
  (3)冷凝罐:高分罐前設(shè)置蛇形冷凝;
  (4)氣液分離--高分罐:規(guī)格2.0 L,12 h的積液量有1.5 L,外加冷卻水夾套;
  (5)產(chǎn)品儲(chǔ)罐:規(guī)格5.0 L,材質(zhì)為玻璃,帶有刻度;
  (6)進(jìn)料泵要求:計(jì)量泵,工作壓力需超過(guò)10 MPa;
  (7)反應(yīng)器加熱測(cè)溫方式:三段式加熱爐加熱,加熱爐三段測(cè)溫,反應(yīng)器加入測(cè)溫套管;
  (8)氣體計(jì)量要求:進(jìn)氣口前加入耐高壓質(zhì)量流量計(jì),尾氣增加轉(zhuǎn)子流量計(jì)和皂泡流量計(jì)計(jì)量;

 

 

 

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