詳情介紹
高壓浸出反應(yīng)裝置浸出過程是在固一液界面進(jìn)行的多相化學(xué)反應(yīng)過程,可大致分為三個(gè)步驟:浸出試劑向礦粒表面及裂隙中擴(kuò)散,試劑被礦粒表面吸附起化學(xué)反應(yīng)和在礦粒表面生成的反應(yīng)產(chǎn)物溶解并向溶液內(nèi)部擴(kuò)散.
溫度的升高可增大擴(kuò)散系數(shù)和速度常數(shù),提高浸出速度,因此盡可能采用沸點(diǎn)較高的溶劑作浸出濟(jì),盡量在接近試劑沸點(diǎn)的溫度、浸出,采用高壓提高溶劑的沸點(diǎn).
礦物原料的粒度對(duì)固一液相界面積和礦漿黏度有較大的影響. 在一定粒度范圍內(nèi),增加磨礦細(xì)度可以提高浸出速度,磨礦細(xì)度過細(xì)不僅增加磨礦費(fèi)用,而且會(huì)增加礦漿黏度,從而增大擴(kuò)散阻力.
浸出試劑的濃度是影響浸出速度的主要因素之一.由于礦粒表面的試劑濃度較小,所以浸出速度主要取決于浸出試劑的初始濃度,初始濃度越高,浸出速度越大.浸出試劑的用量主要決定于浸出反應(yīng)的消耗量、剩余濃度和礦漿的液固比等因素.
浸出礦漿的液固比的大小既影響浸出試劑耗量,又影響礦漿的黏度,從而影響浸出效率和后續(xù)處理.提高礦漿液固比可降低礦漿黏度,有利于礦漿攪拌、輸送、固液分離,可獲得較高的浸出率. 但將增加浸出劑的消耗,后續(xù)作業(yè)處理量也大.
攪拌可減少擴(kuò)散層厚度,增大擴(kuò)散系數(shù),攪拌浸出的浸出速度和浸出率常較滲濾浸出為高.但攪拌強(qiáng)度必須適當(dāng).
當(dāng)其他條件一定時(shí),浸出率隨浸出時(shí)間延長而增加,但時(shí)間過長會(huì)降低設(shè)備的生產(chǎn)能力.此外,礦物原料的物理特性 (如滲透性、孔隙度等)、化學(xué)組和結(jié)構(gòu)構(gòu)造等因素對(duì)浸出率也有很大的影響.
高壓加氫裝置是一種用于在高壓條件下進(jìn)行加氫反應(yīng)的化工裝置，以下是其詳細(xì)介紹：
一、主要組成部分
1.反應(yīng)器系統(tǒng)
-筒體：通常采用高強(qiáng)度、高韌性的材料制造，如鉻鉬鋼等。這種材料能夠承受高壓和氫氣的腐蝕，保證反應(yīng)器在苛刻條件下的安全運(yùn)行。例如，在石油煉制中的加氫裂化裝置，反應(yīng)器筒體需要承受高達(dá)10-20MPa的壓力。
-內(nèi)構(gòu)件：包括催化劑床層支承結(jié)構(gòu)、氣液分布器等。催化劑床層支承結(jié)構(gòu)用于均勻地支承催化劑，使反應(yīng)物與催化劑充分接觸，提高反應(yīng)效率。氣液分布器則負(fù)責(zé)將進(jìn)入反應(yīng)器的氫氣和原料油均勻地分布在反應(yīng)器內(nèi)部，避免局部過熱或反應(yīng)不充分。
2.加熱爐系統(tǒng)
-爐體：一般采用圓筒式結(jié)構(gòu)，通過燃燒氣體燃料（如天然氣）來產(chǎn)生熱量。加熱爐的設(shè)計(jì)要考慮燃料的燃燒效率和熱量分布均勻性，以確保為反應(yīng)器提供穩(wěn)定的熱源。
-爐管：爐管內(nèi)走的是反應(yīng)物料，在加熱爐內(nèi)被加熱到所需的反應(yīng)溫度。爐管的材質(zhì)需要具備良好的高溫強(qiáng)度和抗腐蝕性能，以適應(yīng)高溫環(huán)境下的工作條件。
3.壓縮機(jī)系統(tǒng)
-氫氣壓縮機(jī)：是高壓加氫裝置的關(guān)鍵設(shè)備之一，用于將氫氣壓縮到所需的壓力。氫氣壓縮機(jī)通常采用多級(jí)壓縮和中間冷卻的方式，以提高壓縮效率和降低能耗。同時(shí)，壓縮機(jī)的密封系統(tǒng)非常重要，以防止氫氣泄漏。
-備泵系統(tǒng)：為了確保壓縮機(jī)的正常運(yùn)行，還配備有備用泵系統(tǒng)。在主泵出現(xiàn)故障時(shí)，備泵可以及時(shí)啟動(dòng)，保證氫氣的供應(yīng)不間斷。
4.分離系統(tǒng)
-高壓分離器：用于分離反應(yīng)后的混合物中的氣相和液相。由于反應(yīng)后的混合物處于高壓狀態(tài)，高壓分離器需要具備良好的密封性能和分離效果。其工作原理是利用氣液兩相的密度差異，在高壓下實(shí)現(xiàn)分離。
-低壓分離器：經(jīng)過高壓分離器初步分離后的液相進(jìn)入到低壓分離器，在較低的壓力下進(jìn)一步分離出剩余的氫氣和少量的輕烴等組分，得到最終的產(chǎn)品。
5.控制系統(tǒng)
-儀表系統(tǒng)：包括壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器等，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置的運(yùn)行參數(shù)。這些傳感器將測(cè)量到的數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng)，以便操作人員及時(shí)了解裝置的運(yùn)行狀態(tài)。
-自動(dòng)化控制系統(tǒng)：根據(jù)傳感器傳來的數(shù)據(jù)，對(duì)裝置的各個(gè)部分進(jìn)行自動(dòng)化控制，如調(diào)節(jié)加熱爐的燃燒程度、控制壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速等，確保裝置在最佳工況下運(yùn)行。
二、工作原理
1.原料預(yù)處理
-首先，原料（如原油或重油等）經(jīng)過預(yù)處理系統(tǒng)，去除其中的雜質(zhì)、水分和硫等有害物質(zhì)，然后與氫氣混合，形成待反應(yīng)的物料。
2.加熱反應(yīng)
-混合后的物料進(jìn)入加熱爐系統(tǒng)，被加熱到所需的反應(yīng)溫度。在一定的溫度和壓力條件下，氫氣與原料中的不飽和烴發(fā)生加氫反應(yīng)，生成飽和烴和其他產(chǎn)物。
3.分離產(chǎn)品
-反應(yīng)后的混合物進(jìn)入分離系統(tǒng)，經(jīng)過高壓分離器和低壓分離器等設(shè)備的分離處理，得到加氫后的產(chǎn)品以及其他副產(chǎn)物。
三、應(yīng)用場(chǎng)景
1.石油煉制
-加氫裂化：在石油加工中，高壓加氫裝置可用于將重質(zhì)油轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油。通過加氫裂化反應(yīng)，將大分子的烴類化合物分解成小分子的烷烴和烯烴，從而提高石油產(chǎn)品的質(zhì)量和價(jià)值。
-加氫精制：用于改善石油產(chǎn)品的質(zhì)量，如降低硫含量、氮含量和芳烴含量等。通過加氫精制反應(yīng)，可以使石油產(chǎn)品滿足更嚴(yán)格的環(huán)保要求和產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
2.化工生產(chǎn)
-煤焦油加氫：在煤化工領(lǐng)域，高壓加氫裝置可用于將煤焦油加氫轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的燃料油和化工原料。通過加氫反應(yīng)，可以提高煤焦油的氫碳比，降低其雜質(zhì)含量，生產(chǎn)出符合要求的柴油、石腦油等產(chǎn)品。
-合成氨原料氣加氫：在合成氨生產(chǎn)過程中，需要對(duì)原料氣進(jìn)行加氫處理，以去除其中的雜質(zhì)和提高原料氣的純度。高壓加氫裝置可以有效地完成這一任務(wù)，為合成氨的高效生產(chǎn)提供保障。
產(chǎn)品型號(hào)：