Способ эмалирования реактора Российский патент 2023 года по МПК C23D3/00 C23D5/00 

Способ эмалирования реактора относится к химической промышленности и предназначен для проведения химических процессов и производства продуктов, связанных с реакциями с участием агрессивных жидкостей.

Известен аналог способ изготовления реактора в описание изобретения к патенту №710505 от 05.04.1973, опубл. 15.01.1980, МПК B01J 1/00, содержащего корпус и футеровку для хлоролиза алифатических циклоалифатических соединений, их хлорозамещенных продуктов или их смесей при 400-800°С и давлением 700 кг/см², путем размещения бесшовной трубки из никелевого сплава, содержащего, вес.%: никель не менее 99%, сера и углерод не менее 0.01 и 0.02 соответственно, внутри трубчатой наружной оболочки, выполненной из жаропрочной стали с содержанием серы не более 0.015 вес.%, с последующей напресовкой бесшовной никелевой трубы на стальную наружную оболочку и отбортовкой кромок бесшовной трубы, при этом перед установкой бесшовной трубы внутри наружной оболочки их сопрягаемые поверхности обрабатывают органическим растворителем, затем промывают дистиллированной водой и сушат.

Недостатки: недостаточная надежность эмалированного покрытия реактора.

Известен наиболее близкий аналог, Процесс производства реакторов, (ссылка https://mida.ru/catalogs/img/pdf/Mida_emal.pdf, дата обращения 10.03.2022) включающий подготовку внутренней поверхности реактора - поверхность реактора очищают, грунтуют, покрывают грунтовым шликером, затем наносят силикатно-эмалевое покрытие в 5-7 слоев, затем обжигают при температуре 800-900°С.

Недостатки: недостаточная надежность эмалированного покрытия реактора.

Технический результат: повышение надежности внутренней поверхности реактора со снижением трудоемкости.

Технический результат в способе эмалирования реактора, включающем подготовку внутренней поверхности реактора, нанесение эмали слоем от 0.8 мм до 2.4 мм, полимеризацию эмали при температуре 800-850°С, достигается за счет того, что подготовку внутренней поверхности реактора производят протравливанием ортофосфорной кислотой 70% в течение 2-х часов, затем азотной кислотой 70% в течение 2-х часов, после чего реактор промывают водой и производят обработку внутренней поверхности реактора растворителем - смесью этанола 99,9% 40% мас.ч. и бутилацетата 99,9% 60% мас.ч. в течение часа, а затем этилацетатом 99,99% в течение часа, после чего реактор вращают, а во время вращения реактора внутри него равномерно распыляют эмаль, при этом после нанесения эмали продолжают вращать реактор для равномерного распределения эмали по всей внутренней поверхности до ее затвердевания.

В аналогах, подготовка внутренней поверхности реактора недостаточна для образования пористой структуры металла, которая обеспечивает лучшую адгезию, а после нанесения каждого слоя эмали нужно ждать до его предварительного затвердевания, чтобы нанести следующий.

Описание

Способ эмалирования реактора включает в себя:

Подготовку внутренней поверхности реактора протравливанием кислотами и растворителями в четыре стадии для образования дополнительной пористой структуры металла, которая обеспечивает лучшую адгезию к поверхности.

Подготовку внутренней поверхности реактора первой стадии производят ортофосфорной кислотой 70% в течение 2-х часов. Для этого в верхней части реактора закрепляют форсунку, через которую распыляют кислоту на стенки реактора. Кислота по стенкам стекает вниз, в «ванну-сборник», из которой кислота подается на форсунку.

Подготовку внутренней поверхности реактора второй стадии производят азотной кислотой 70% в течение 2-х часов. Для этого через форсунку распыляют кислоту на стенки реактора. Кислота по стенкам стекает вниз, в «ванну-сборник», из которой кислота подается на форсунку.

Промывание реактора водой.

Подготовку внутренней поверхности реактора третьей стадии для обезжиривания поверхности реактора производят растворителем - смесью этанола 99,9% 40% мас.ч. и бутилацетата 99,9% 60% мас.ч. в течение часа.

Распыление через форсунку смесь на стенки реактора. Смесь стекает вниз в «ванну-сборник», откуда подается на форсунку.

Подготовку внутренней поверхности реактора четвертой стадии производят растворителем - этилацетатом 99,99% в течение часа. Через форсунку распыляют этилацетат на стенки реактора. Этилацетат стекает в «ванну-сборник», откуда подается на форсунку. По окончанию подготовки четвертой стадии форсунку открепляют.

Закрепление реактора горизонтально в стапель, который вращает реактор со скоростью от 9 до 11 град/сек вокруг своей оси. Во время вращения внутри реактора размещают трубку-штангу, на которой по всей ее окружности закреплены форсунки для равномерного распыления эмали.

Подачу в трубку-штангу эмали, содержащую ингибитор коррозии активный, с содержанием твердых веществ, например оксидов кремния, титана, хрома, молибдена и никеля не менее 60%, при температуре от +10 до +30 градусов Цельсия в закрытой покрасочной камере с системой фильтрации воздуха.

Вращение реактора в течение 30 минут после нанесения эмали для равномерного распределения эмали слоем финишного покрытия от 0.8 мм до 2.4 мм по всей внутренней поверхности до предварительного затвердевания.

Полимеризацию эмали в муфельной печи при температуре 800-850°С.

Пример 1.

Производят подготовку внутренней поверхности реактора первой стадии ортофосфорной кислотой 70% в течение 2-х часов. Для этого в верхней части реактора закрепляют форсунку, через которую распыляют кислоту на стенки реактора. Кислота по стенкам стекает вниз, в «ванну-сборник», из которой кислота подается на форсунку.

Производят подготовку внутренней поверхности реактора второй стадии азотной кислотой 70% в течение 2-х часов. Для этого через форсунку распыляют кислоту на стенки реактора. Кислота по стенкам стекает вниз, в «ванну-сборник», из которой кислота подается на форсунку.

Промывают реактор водой.

Производят подготовку внутренней поверхности реактора третьей стадии для обезжиривания поверхности реактора производят смесью этанола 99,9% 40% мас.ч. и бутилацетата 99,9% 60% мас.ч. в течение часа.

Через форсунку распыляют смесь на стенки. Смесь стекает вниз в «ванну-сборник», откуда подается на форсунку.

Производят подготовку внутренней поверхности реактора четвертой стадии этилацетатом 99,99% в течение часа. Через форсунку распыляют этилацетат на стенки реактора. Этилацетат стекает в «ванну-сборник», откуда подается на форсунку. По окончанию подготовки четвертой стадии форсунку открепляют.

Затем реактор горизонтально закрепляют в стапель, который вращает реактор со скоростью 10 град/сек вокруг своей оси. Во время вращения внутри реактора размещают трубку-штангу, на которой по всей ее окружности закреплены форсунки для равномерного распыления эмали.

Подают в трубку-штангу эмаль, содержащую ингибитор коррозии активный, с содержанием оксидов кремния, титана, хрома, молибдена и никеля 60%, при температуре 22°С в закрытой покрасочной камере с системой фильтрации воздуха, при этом масса эмали 131 кг.

В течение 30 минут после нанесения эмали продолжают вращать реактор для равномерного распределения эмали слоем 1.6 мм по всей внутренней поверхности до предварительного затвердевания.

Проводят полимеризацию эмали в муфельной печи при температуре 820°С.

Пример 2.

Производят подготовку внутренней поверхности реактора первой стадии ортофосфорной кислотой 70% в течение 2-х часов. Для этого в верхней части реактора закрепляют форсунку, через которую распыляют кислоту на стенки реактора. Кислота по стенкам стекает вниз, в «ванну-сборник», из которой кислота подается на форсунку.

Производят подготовку внутренней поверхности реактора второй стадии азотной кислотой 70% в течение 2-х часов. Для этого через форсунку распыляют кислоту на стенки реактора. Кислота по стенкам стекает вниз, в «ванну-сборник», из которой кислота подается на форсунку.

Промывают реактор водой.

Производят подготовку внутренней поверхности реактора третьей стадии для обезжиривания поверхности реактора производят смесью этанола 99,9% 40% мас.ч. и бутилацетата 99,9% 60% мас.ч. в течение часа.

Через форсунку распыляют смесь на стенки. Смесь стекает вниз в «ванну-сборник», откуда подается на форсунку.

Производят подготовку внутренней поверхности реактора четвертой стадии этилацетатом 99,99% в течение часа. Через форсунку распыляют этилацетат на стенки реактора. Этилацетат стекает в «ванну-сборник», откуда подается на форсунку. По окончанию подготовки четвертой стадии форсунку открепляют.

Затем реактор горизонтально закрепляют в стапель, который вращает реактор со скоростью 9 град/сек вокруг своей оси. Во время вращения внутри реактора размещают трубку-штангу, на которой по всей ее окружности закреплены форсунки для равномерного распыления эмали.

Подают в трубку-штангу эмаль, содержащую ингибитор коррозии активный, с содержанием оксидов кремния, титана, хрома, молибдена и никеля 70%, при температуре 25°С в закрытой покрасочной камере с системой фильтрации воздуха, при этом масса эмали 180 кг.

В течение 30 минут после нанесения эмали продолжают вращать реактор для равномерного распределения эмали слоем 2.4 мм по всей внутренней поверхности до предварительного затвердевания.

Проводят полимеризацию эмали в муфельной печи при температуре 800°С.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при проведении химических процессов и производстве продуктов с участием агрессивных жидкостей. Сначала проводят подготовку внутренней поверхности реактора, для чего её 2 ч протравливают 70%-ной ортофосфорной кислотой, затем – 2 ч 70%-ной азотной кислотой. После этого реактор промывают водой, в течение часа обрабатывают его внутреннюю поверхность растворителем, в качестве которого используют смесь, содержащую 40 мас.ч. 99,9%-ного этанола и 60 мас.ч. 99,9%-ного бутилацетата, а затем 99,9%-ным этилацетатом в течение часа. После обработки реактор вращают, равномерно распыляя внутри него эмаль, а после нанесения эмали продолжают вращать реактор для равномерного её распределения слоем от 0,8 мм до 2,4 мм по всей внутренней поверхности до затвердевания эмали. Полимеризацию эмали проводят при 800-850°С. Технический результат: повышение надежности внутренней поверхности реактора, снижение трудоёмкости эмалирования. 2 пр.

Способ эмалирования реактора, включающий подготовку внутренней поверхности реактора, нанесение эмали слоем от 0,8 мм до 2,4 мм, полимеризацию эмали при температуре 800-850°С, отличающийся тем, что подготовку внутренней поверхности реактора производят протравливанием 70%-ной ортофосфорной кислотой в течение 2-х часов, затем 70%-ной азотной кислотой в течение 2-х часов, после чего реактор промывают водой и производят обработку внутренней поверхности реактора растворителем – смесью, содержащей 40 мас.ч. 99,9%-ного этанола и 60 мас.ч. 99,9%-ного бутилацетата в течение часа, а затем 99,9%-ным этилацетатом в течение часа, после чего реактор вращают, а во время вращения реактора внутри него равномерно распыляют эмаль, при этом после нанесения эмали продолжают вращать реактор для равномерного распределения эмали по всей внутренней поверхности до её затвердевания.