Bộ đốt HCl là một thành phần cốt lõi của lò tổng hợp axit clohydric, chịu trách nhiệm trộn khí clo và hydro theo tỷ lệ chính xác và đốt chúng để tạo ra khí hydro clorua. Từ năm 1960, hơn 600 thiết bị thuộc dòng Mersen Sintaclor đã được lắp đặt trên toàn thế giới, với công suất riêng lẻ từ 2 đến 180 tấn/ngày. Nồng độ axit của sản phẩm có thể đạt đến 38%, và hàm lượng clo tự do được kiểm soát ở mức dưới 1 ppm. Việc bảo dưỡng bộ đốt HCl quyết định trực tiếp đến sự an toàn vận hành của lò tổng hợp. Tại một nhà máy hóa chất ở Le Pont-de-Claix, Pháp, lưu lượng hydro giảm dần trong đêm, gây ra hiện tượng ngưng tụ tạo thành băng tắc nghẽn trong đường ống và dẫn đến bộ đốt bị tắt. Sau khi nhân viên bảo trì làm sạch bộ phận chống bắt lửa và khởi động lại hệ thống, áp suất hydro tăng đột ngột khiến người vận hành phải đóng một phần van cấp hydro. Khí clo chưa phản ứng tích tụ bên trong bộ đốt, tạo thành hỗn hợp dễ nổ với hydro tuần hoàn, bị bắt lửa bởi tĩnh điện hoặc ánh sáng mặt trời, gây vỡ đường ống. Sau sự cố, nhà máy đã tăng cường khả năng cách nhiệt cho các đường ống dẫn hydro và đánh giá lại các ngưỡng an toàn với sự hợp tác của nhà cung cấp đầu đốt. Bài viết này dựa trên khuôn khổ " Bảo trì lò HCl " được nêu trong quy trình bảo trì và ngừng hoạt động của lò tổng hợp axit clohydric, tập trung vào các thao tác cụ thể liên quan đến "Tháo dỡ đầu đốt HCl" và "Tháo rời đầu đốt HCl".
Bước đầu tiên trong bảo dưỡng đầu đốt HCl là chuẩn bị và cách ly. Sau khi làm rỗng lò đốt, khí nitơ được sục qua hệ thống cho đến khi nồng độ oxy và khí dễ cháy đạt tiêu chuẩn quy định. Công việc chỉ được bắt đầu sau khi các mặt bích bịt kín đã được lắp đặt trên đường ống dẫn clo và hydro. SGL Carbon khuyến nghị tiến hành kiểm tra hiệu suất sau mỗi 15.000 giờ hoạt động hoặc 3 năm, và duy trì khả năng hoạt động lâu dài bằng cách tháo rời, làm sạch và làm kín lại sau mỗi 25.000 giờ hoặc 5 năm. Áp suất cấp khí cho đầu đốt Sintaclor thường được duy trì trong khoảng từ 77 đến 80 inch cột nước; sự sai lệch so với phạm vi này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất đốt cháy và an toàn.
Trong giai đoạn tháo dỡ và kiểm tra, trước tiên hãy tháo kính quan sát để kiểm tra xem kính có còn nguyên vẹn hay không, sau đó tháo đầu đốt để kiểm tra các ống đồng tâm. Khí clo chảy qua ống bên trong, trong khi khí hydro chảy qua khe hở hình vòng giữa ống bên trong và ống bên ngoài. Do quá trình oxy hóa ở nhiệt độ cao kéo dài và sự ăn mòn do clo, các đầu của ống đồng tâm phải được thay thế nếu chúng dài hơn 20 mm. Hiện tượng vỡ vụn đầu đốt than chì là một vấn đề thường gặp; SGL xác nhận rằng phản ứng giữa than chì và oxy ở nhiệt độ cao là không thể tránh khỏi, và đầu đốt than chì thường cần được thay thế sau 2 đến 3 năm hoạt động. Kiểm tra khe hở của điện cực đánh lửa cũng rất quan trọng; khe hở quá lớn có thể gây ra hiện tượng đánh lửa không thành công và phải được điều chỉnh đến khoảng 1,5 mm theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất. Sau khi hoàn tất sửa chữa và thay thế, tiến hành lắp ráp lại và vận hành thử. Độ lệch về phương thẳng đứng của đầu đốt phải được kiểm soát trong phạm vi 1 mm, và độ lệch về độ đồng tâm giữa vòi phun kim loại và lỗ gạch cũng không được vượt quá 1 mm.
Hầu hết các lò tổng hợp HCl công nghiệp sử dụng chế độ đốt bằng ngọn lửa đều được trang bị đầu đốt không chứa kim loại quý; chúng chủ yếu dựa vào độ bền vật lý của than chì và thạch anh để hoạt động. Tuy nhiên, trong các quy trình chuyên biệt liên quan đến phản ứng xúc tác, các chất xúc tác kim loại quý như bạch kim và paladi được sử dụng. Do đó, khi bảo dưỡng đầu đốt HCl, nhìn chung không cần phải xem xét việc tái chế kim loại quý hoặc xử lý đặc biệt.
Việc tháo dỡ đầu đốt HCl bắt đầu bằng việc tắt máy và cách ly hệ thống. Giảm dần lưu lượng khí vào lò, tắt khí clo trước, sau đó là khí hydro. Sau khi quá trình làm sạch bằng nitơ đạt yêu cầu, xả áp suất và để hệ thống nguội. Sau khi các mặt bích trên đường ống clo-hydro được ngắt kết nối, lắp đặt các mặt bích bịt kín. SGL khuyến nghị nên tháo rời, làm sạch và làm kín lại ít nhất ba năm một lần.
Khi tháo các mặt bích nối, hãy sử dụng hai cờ lê phối hợp để tránh làm hỏng thân đầu đốt do lực tác dụng chỉ vào một phía. Bề mặt làm kín của các khớp nối than chì rất dễ vỡ; không được dùng lực trực tiếp lên bề mặt mặt bích than chì bằng thanh nạy trong quá trình tháo dỡ. Sau khi toàn bộ đầu đốt đã được tháo ra khỏi đáy lò, hãy vận chuyển nó bằng thiết bị nâng chuyên dụng. Giữ cho nó ở vị trí thăng bằng trong khi nâng để tránh các ống đồng tâm bị cong dưới trọng lượng của chính nó. Ngay lập tức che các bề mặt mặt bích hở bằng các nắp bảo vệ để tránh hư hỏng do va đập.
Trình tự tháo rời của đầu đốt HCl là: ống đồng tâm, vòi phun, điện cực đánh lửa, kính quan sát và gioăng. Trước khi tháo ống đồng tâm, hãy đo và ghi lại chiều dài phần nhô ra ban đầu của nó; khôi phục nó về vị trí cũ trong quá trình lắp ráp lại. Khi tháo vòi phun, hãy kiểm tra các lỗ phun xem có bị tắc nghẽn hoặc mòn không; vòi phun bằng than chì có lỗ xỉ hoặc vết nứt phải được thay thế. Nếu phần cách điện bằng gốm của điện cực đánh lửa bị nứt hoặc tích tụ cặn carbon, hãy thay thế ngay lập tức. Thay kính quan sát sau mỗi lần kiểm tra tháo rời nếu cần; gioăng không bao giờ được tái sử dụng. Đánh số và cất giữ tất cả các bộ phận sau khi tháo rời; tránh tiếp xúc trực tiếp giữa các bộ phận bằng than chì và dụng cụ bằng thép.
Sau khi kiểm tra, tiến hành lắp ráp lại và căn chỉnh. Độ lệch thẳng đứng của đầu đốt không được vượt quá 1 mm, và độ lệch tâm giữa ống đồng tâm và đường tâm lò cũng phải được kiểm soát trong phạm vi 1 mm. Mersen cung cấp chẩn đoán đầu đốt tự động và chẩn đoán quá trình đốt trực tuyến như các thành phần tùy chọn trong hệ thống Sintaclor của mình, cho phép giám sát điều kiện đốt theo thời gian thực trong quá trình vận hành. Sau khi lắp ráp lại, thực hiện kiểm tra rò rỉ bằng cách nạp khí nitơ đến áp suất vận hành và kiểm tra tất cả các mặt bích và bề mặt làm kín bằng dung dịch phát hiện rò rỉ. Sau khi kiểm tra rò rỉ thành công, tiến hành đánh lửa và vận hành thử. Đầu tiên, đưa khí nitơ vào để làm sạch buồng lò, sau đó kích hoạt tuần tự hydro và clo, đồng thời quan sát màu sắc ngọn lửa. Ngọn lửa bình thường có màu trắng xanh; ngọn lửa màu vàng hoặc mờ cho thấy sự sai lệch trong tỷ lệ hydro-clo, cần phải được điều chỉnh ngay lập tức. Sau khi đánh lửa và vận hành thử thành công, hệ thống chuyển sang hoạt động bình thường.
Ngôn ngữ
