硫酸生产用泵的选择标准_泵产品知识_新闻资讯_Allweiler中国代理

硫酸生产用泵的选择标准

硫酸是世界上最常用的化学品。有时被称为“化学品之王”,硫酸在全球范围内生产。中国是最大的消费国(其次是美国),加拿大是最大的出口国。每年生产约 2.65 亿公吨 (MT)。

预计未来几年硫酸市场将超过3亿吨,复合年增长率(CAGR)约为3%。
这种增长主要是由对农业、化学和汽车制造、金属加工和石油精炼的需求推动的。硫酸广泛用于生产化肥、农药、金属、洗涤剂、汽油、油漆、纸张、塑料和电池。硫酸是由硫通过一个涉及五个步骤的过程产生的,这需要许多应用程序。
refinery-gf5ebb08e1_640
燃烧
从天然矿床或通过天然气或原油脱硫获得的硫在熔炉中加热和热分解。在此加热过程中,硫 (S) 与空气中的氧气 (O2) 反应形成二氧化硫 (SO2)。熔融硫呈液态,使用化学服务泵将其泵入熔炉。

气体净化
离开熔炉的 SO2 必须不含杂质(如灰烬或其他固体)。骤冷塔冷却燃烧气体,酸雾去除任何杂散颗粒。从那里,静电除尘器去除任何残留的不溶性灰尘颗粒。一旦杂质被去除,SO2 气流在干燥塔中被干燥以去除任何剩余的水。在这个阶段有多种泵送应用,包括 SO2 洗涤泵、SO2 洗涤泵和 SO2 干燥泵,它们必须能够承受浓 (98%) 的硫酸。

转换
SO2 气体接下来通过带有热交换器的多级催化转化器被氧化并转化为三氧化硫 (SO3)。在这个步骤中,含有 SO2 和 SO3 的气流离开转炉并被送到初级吸收塔,在那里从气流中回收 SO3。在这个阶段使用压缩机来移动气流。

吸收
SO3 从转炉中回收,在此被浓硫酸吸收。该反应产生发烟硫酸,也称为发烟硫酸 (H2S2O7),将其收集在罐中。剩余的 SO3 现在已被吸收,是一种清洁气体,可以送入烟囱安全地扩散到大气中。在此阶段使用多个泵进行初级吸收和最终吸收 98% 的硫酸。

稀释
在最后一步中,吸收步骤中产生的发烟硫酸被泵入一个罐中,在那里用水稀释以产生不同浓度的硫酸(通常,商业应用使用浓度为 78%、93% 或 98% 的硫酸) )。然后将每种浓度的硫酸泵入储罐。

为硫酸装置选择泵的标准
硫酸是一种危险且具有腐蚀性的化学物质,被国际癌症研究机构 (IARC) 列为人类致癌物。吸入、食入或皮肤接触会导致肾和肺损伤,严重接触会导致化学性肺炎或肺水肿。
硫酸如此危险的原因在于它与水的放热反应。当引入水或湿气时,溶液会发生反应以产生水合氢离子。该反应向环境释放大量热量,如此强烈,以至于浓硫酸可以自行烧焦纸张。

无密封泵的理想应用
外部排放是与硫酸生产中使用的泵送设备相关的最大问题之一。超过 85% 的泵故障涉及机械密封故障或静密封泄漏。
在泵送硫酸时,应不惜一切代价避免泄漏。避免泄漏的最佳方法之一是使用无密封泵。无密封泵的运行方式与传统的离心泵非常相似,但它们没有填料压盖或密封件,而是采用无密封静态密封壳,形成完全密封的液力端或压力边界。
磁力驱动无密封泵是密封的,消除了任何泄漏或排放的可能性。

工人安全与环境保护
尽管无密封泵提供了安全无泄漏的环境,但某些化学过程需要额外的保护。许多无密封泵提供传感器和仪表包,可提醒操作员注意系统故障情况,例如气蚀、过热、低流量、死航或无流量。对于最危险的泵服务,无密封泵还应具有二级安全壳选项,可以承受应用所需的设计温度和压力,以便在系统故障后发生初级安全壳破裂时提供额外保护。

通过耐化学性实现可靠性
必须仔细考虑泵内部结构的材料。硫酸的苛刻性质会对泵的内部结构造成严重破坏。该过程中使用的许多化学催化剂进一步增加了对泵材料的要求。用于硫酸生产的泵应有多种金属和非金属结构材料,以确保适用于各种浓度,包括 316SS、高镍合金和乙烯四氟乙烯 (ETFE) 内衬泵。

简化维护
由于许多工厂全天候运行,硫酸产量的庞大表明需要可靠的设备来最大限度地减少工厂停机时间。简化维护(和计划预测性维护活动)的能力有助于操作员增加工厂正常运行时间。无密封泵无需密封件和密封支持系统,磨损部件更少,从而最大限度地降低维护成本并增加平均维护间隔 (MBTM) 间隔时间。

能源效率
硫酸生产是一个能源密集型过程。电力可占运营成本的 40% 至 50%。在许多情况下,管理这笔费用的能力决定了工厂的盈利能力。生产硫酸的工厂需要具有高效液压外壳和低净正吸头 (NPSH) 液压系统的泵。小脚印总是首选,不仅可以节省车间空间,还可以方便维护。

诸如具有高电阻的非金属安全壳等特性可以通过消除涡流和防止运行期间的磁滞损失来提高无密封磁力驱动泵的效率,而
传统金属安全壳会发生这种情况。这种设计特点不仅降低了能源成本,而且还消除了热量的产生。

使用无密封泵进行硫酸生产的 10 个理由
在规划新的泵安装或升级到现有安装时,密封支持系统的财务影响是相当大的。一旦安装了这些系统,可能会因需要遵守当地、区域或国家环境要求而产生进一步的成本,其中涉及监控这些系统的有效性。

通过取消密封和相关的密封支持系统,无密封泵为任何硫酸处理装置增加了额外的好处。无密封磁力驱动泵的十大优势是:

无密封件和密封件支持系统
完全流体遏制
零产品排放
过程流体的零污染
降低安装和启动成本
易于维护和操作
更长的平均故障间隔时间 (MTBF)
没有 EPA 监测
提高操作员的安全性
环境保护
Tags: