催化裂化催化劑所用分子篩的生產(chǎn)屬于精細化工范疇，其生產(chǎn)制造工藝過程復(fù)雜，應(yīng)用各類攪拌設(shè)備以滿足不同工藝需要，因此，攪拌系統(tǒng)在分子篩生產(chǎn)中至關(guān)重要。
分子篩漿液儲存是分子篩制備中的重要工藝步驟，催化劑齊魯分公司的分子篩漿液罐大多為立式圓筒形罐體、中心頂插立式攪拌，其主要作用是促進分子篩顆粒在水中非均相分散，形成均勻懸浮、防止發(fā)生分層沉淀。
分子篩顆粒粒徑較小(約3.5～5μm)、比重較大(2～2.8g/mL)，分子篩懸濁液靜置時，由于沉降速度較快，極易發(fā)生沉淀，故分子篩漿液攪拌設(shè)備臨界轉(zhuǎn)速較高，目前在用設(shè)備轉(zhuǎn)速在50～120r/min之間。攪拌器選型由于設(shè)備投用時間差異，目前有三曲面軸流攪拌器、三折葉開啟渦輪攪拌器、四折葉開啟渦輪攪拌器、六彎葉圓盤渦輪攪拌器、三葉后掠式攪拌器等，槳葉主要形式為槳式、渦輪式、三葉后掠式三種。
由于漿液罐容積變化較大(容積10m3～250m3不等)、結(jié)構(gòu)尺寸與型狀不同(錐底、蝶形封頭、平底等)、液位變化頻繁、漿液粘度比重變化大，設(shè)備制作與安裝精度存在偏差，以及設(shè)備長期使用變形、磨損、漿液腐蝕等諸多因素，導(dǎo)致設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)振動，極易造成設(shè)備損壞，是安全生產(chǎn)的一個重大隱患。
因此，為了延長設(shè)備運轉(zhuǎn)周期，提高攪拌效果，消除安全隱患，先后通過改變攪拌與設(shè)備的連接方式、攪拌槳葉規(guī)格尺寸調(diào)整、提高制作安裝精度等優(yōu)化工作，開發(fā)了一種具有提高攪拌運行穩(wěn)定性的設(shè)備技術(shù)。
攪拌系統(tǒng)改造
攪拌槳葉改造 分析分子篩儲罐物料易沉降問題發(fā)現(xiàn)，其主要原因是攪拌槳葉攪拌設(shè)計能力不足：
考慮到濾餅在打漿時需較強的剪切分散，篩選幾種常用攪拌器，將攪拌機底層漿采用剪切力較好的渦輪式攪拌或三葉后掠式攪拌槳葉，可充分將濾餅打漿、分散;中層、上層漿采用三葉后掠式攪拌槳葉或長薄葉螺旋槳，可有效增大釜內(nèi)物料的循環(huán)量，提供一定量的剪切分散效果，確保罐內(nèi)介質(zhì)固相懸浮不沉底;調(diào)整攪拌槳葉直徑、間距，形成穩(wěn)定循環(huán)流，減少阻力、提高物料的混合度，避免物料在罐底沉降造成堵塞甚至設(shè)備停運檢修。
攪拌結(jié)構(gòu)優(yōu)化 分析分子篩濾餅打漿罐設(shè)備振動問題及損壞情況發(fā)現(xiàn)，其主要振動原因有以下幾點：機架軸承設(shè)計選型不合理，偶然載荷沖擊易損壞;攪拌機架與打漿罐上部封頭連接法蘭盤直徑偏小，機架穩(wěn)定性差;機架過渡板支撐強度不足，影響攪拌垂直度，易振動;罐底部支撐穩(wěn)定性差，易磨損脫落;攪拌軸偏細，強度不足易彎曲。
因此，一旦攪拌器擺幅偏大，極易導(dǎo)致軸承盒、聯(lián)軸器和減速機軸承軸封損壞漏油，并引起振動，進而損壞攪拌器。為此，我們選擇了新的攪拌器，制定了新的安裝方案并逐步實施：
減速機換型。減速機由擺線輪減速機更換為SEW減速機，提供穩(wěn)定輸出、提高傳輸穩(wěn)定性以確保攪拌平衡不被破壞，穩(wěn)定設(shè)備運行。
機架及軸承改造：機架軸承由單軸承單支點改為雙軸承雙支點結(jié)構(gòu)，改善支撐載荷分布，減少軸承偶然載荷沖擊損壞的同時，提高機架支撐剛性;適度加大機架高度及與設(shè)備連接法蘭盤直徑，減小單位截面載荷，提高機架穩(wěn)定性;根據(jù)改造使用情況，改造或去除罐底軸承或軸瓦等支撐組件以調(diào)整自由度，避免振動，盡量減少維修量、降低維修成本。
攪拌支撐改造。加固罐頂減速機支撐組件及設(shè)備平臺等，提高受力點支撐剛性，避免共振。
攪拌軸改造：將攪拌軸直徑加粗，增大軸強度、減小撓度，降低彈性系統(tǒng)共振的可能;攪拌軸由通軸改造為上、中、下多段式連接軸，并選用合適的聯(lián)軸器以確保中心軸定位與同軸度，根據(jù)損壞情況分段更換即可，大大節(jié)約了檢修費用。此外，通過提高設(shè)備安裝精度，確保設(shè)備安裝水平度、垂直度、間隙配合，一定程度上減少了攪拌軸線偏移，有利于設(shè)備穩(wěn)定運行。
攪拌器材質(zhì)優(yōu)化
分子篩腐蝕性較強，要求攪拌軸及攪拌槳葉選用材料應(yīng)有較好的耐腐蝕性，主要從化學(xué)因素方面比較工業(yè)生產(chǎn)中常用的幾種不銹鋼材料，即304(0Cr18Ni9)、321(1Cr18Ni9Ti)、316L(00Cr17Ni14Mo2)等材料。
化學(xué)成分的比較 如表1可見，321含鈦(Ti)，316L含鉬(Mo)：321不銹鋼與304不銹鋼非常相似，由于加入了金屬鈦(Ti)，使其具有更好的耐晶界腐蝕性及高溫強度，能有效控制碳化鉻的形成，防止金屬脆硬裂紋，保持材料抗腐蝕能力;321不銹鋼具有優(yōu)異的高溫應(yīng)力破斷性能及高溫抗?jié)撟冃阅埽瑑?yōu)于304不銹鋼;316L不銹鋼由于加入了含量2%～3%的鉬(Mo)，增加耐蝕鋼的抗有機酸及還原性介質(zhì)腐蝕的能力。
耐腐蝕性對比 金屬與周圍介質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而引起的破壞稱為腐蝕，如金屬設(shè)備在大氣中生銹，鋼鐵在酸中溶解及高溫下的氧化等。金屬的腐蝕有兩種：化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕，其中晶間腐蝕是一種極其危險的電化學(xué)腐蝕。各元素對鋼的耐腐蝕性能的影響見表2。
316L不銹鋼屬于超低碳不銹鋼(碳含量小于等于0.03%)，321不銹鋼屬于低碳不銹鋼，含碳量越高鋼的抗晶間腐蝕的能力越弱，在通常的腐蝕環(huán)境中一般不會發(fā)生晶間腐蝕。321不銹鋼含碳量為0.08%，通過加鈦穩(wěn)定碳化物從而增加了金屬的晶間腐蝕，改善了金屬的焊接性。316L不銹鋼因為添加了 Mo(2～3%)達到優(yōu)秀的耐孔蝕和耐腐蝕性的不銹鋼，有較強的抗晶間腐蝕能力。綜合以上考慮，316L不銹鋼性能優(yōu)于321不銹鋼。
分子篩漿液儲罐攪拌器材料，根據(jù)物料腐蝕情況選用材料綜合性能不低于321不銹鋼即可滿足使用。
實施效果分析
設(shè)備使用情況對比 表3是動改前后五臺設(shè)備電機輸出部位(采樣點1)、減速機輸出部位(采樣點2)、減速機頂部最高點(采樣點3)的數(shù)據(jù)比對。
由表3可以看出：設(shè)備動改前后，采樣點徑向振幅明顯減小，約為改造前的1/3～1/2。但是1#、2#設(shè)備動改后，振動仍然存在，現(xiàn)場可見減速機系統(tǒng)輕微搖晃，有待進一步改進;設(shè)備動改后，軸向振幅明顯減小;設(shè)備檢修周期延長約一倍，檢修工作量大幅減小，底瓦軸套等備件消耗量約為改造前的1/3～1/2。此外，攪拌槳葉因材質(zhì)更換，腐蝕減薄量明顯減小，動改后設(shè)備未再出現(xiàn)出口管線堵塞。
能耗分析 五臺打漿罐減速機系統(tǒng)由擺線輪XLD減速機更換為SEW減速機，另外配合攪拌槳葉動改，減小電機功率及轉(zhuǎn)速，功率降低7kw/臺，轉(zhuǎn)速由71r/min降至59r/min，電耗大幅度下降。
維修成本分析 根據(jù)設(shè)備改造前后檢維修情況對比，改造后設(shè)備檢修量約為檢修前的一半，攪拌設(shè)備備件(減速機備件、軸承、底瓦、軸套、半軸、攪拌槳葉輪轂等)消耗量減少約 1/2，年度設(shè)備檢修次數(shù)也從十余次減少至四至五次，單臺設(shè)備平均節(jié)省維修費用約合2～3萬元。
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