หัวเผา HCl เป็นส่วนประกอบหลักของเตาสังเคราะห์กรดไฮโดรคลอริก ทำหน้าที่ผสมก๊าซคลอรีนและไฮโดรเจนในสัดส่วนที่แม่นยำ และเผาไหม้เพื่อผลิตก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ ตั้งแต่ปี 1960 มีการติดตั้งเครื่องรุ่น Mersen Sintaclor มากกว่า 600 เครื่องทั่วโลก โดยมีกำลังการผลิตตั้งแต่ 2 ถึง 180 ตันต่อวัน ความเข้มข้นของกรดในผลิตภัณฑ์สามารถสูงถึง 38% และควบคุมปริมาณคลอรีนอิสระให้ต่ำกว่า 1 ppm การบำรุงรักษาหัวเผา HCl มีผลโดยตรงต่อความปลอดภัยในการทำงานของเตาสังเคราะห์ ที่โรงงานเคมีแห่งหนึ่งในเมืองเลอ ปงต์-เดอ-แคลซ์ ประเทศฝรั่งเศส อัตราการไหลของไฮโดรเจนลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปในเวลากลางคืน ทำให้เกิดการควบแน่นและก่อตัวเป็นน้ำแข็งอุดตันในท่อ ส่งผลให้หัวเผาดับลง หลังจากที่เจ้าหน้าที่บำรุงรักษาได้ไล่อากาศออกจากตัวกันเปลวไฟและเริ่มระบบใหม่แล้ว แรงดันไฮโดรเจนที่พุ่งสูงขึ้นทำให้ผู้ปฏิบัติงานต้องปิดวาล์วป้อนไฮโดรเจนบางส่วน ก๊าซคลอรีนที่ไม่ได้ทำปฏิกิริยาสะสมอยู่ภายในหัวเผา ก่อให้เกิดส่วนผสมที่ระเบิดได้กับไฮโดรเจนที่หมุนเวียนอยู่ ซึ่งถูกจุดติดไฟโดยไฟฟ้าสถิตหรือแสงแดด ทำให้ท่อส่งแตก หลังจากเหตุการณ์ดังกล่าว โรงงานได้ปรับปรุงฉนวนกันความร้อนของท่อส่งไฮโดรเจนและประเมินเกณฑ์ความปลอดภัยใหม่โดยร่วมมือกับผู้ผลิตหัวเผา บทความนี้ต่อยอดจากกรอบงาน " การบำรุงรักษาเตาเผา HCl " ที่ระบุไว้ในขั้นตอนการบำรุงรักษาและการรื้อถอนเตาเผาสังเคราะห์กรดไฮโดรคลอริก โดยเน้นที่การดำเนินการเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับ "การถอดหัวเผา HCl" และ "การแยกชิ้นส่วนหัวเผา HCl"
ขั้นตอนแรกในการบำรุงรักษาเตาเผา HCl คือการเตรียมการและการแยกส่วน หลังจากนำสิ่งของภายในเตาเผาออกหมดแล้ว จะต้องไล่ก๊าซไนโตรเจนผ่านระบบจนกว่าระดับออกซิเจนและก๊าซที่ติดไฟได้จะตรงตามมาตรฐานที่กำหนด การทำงานจะเริ่มได้ก็ต่อเมื่อได้ติดตั้งหน้าแปลนปิดท่อบนท่อคลอรีนและไฮโดรเจนแล้วเท่านั้น SGL Carbon แนะนำให้ทำการตรวจสอบประสิทธิภาพทุกๆ 15,000 ชั่วโมงการทำงานหรือ 3 ปี และรักษาความสามารถในการทำงานในระยะยาวโดยการถอดประกอบ ทำความสะอาด และปิดผนึกใหม่ทุกๆ 25,000 ชั่วโมงหรือ 5 ปี แรงดันก๊าซป้อนสำหรับเตาเผา Sintaclor โดยทั่วไปจะรักษาไว้ระหว่าง 77 ถึง 80 นิ้วของคอลัมน์น้ำ การเบี่ยงเบนจากช่วงนี้จะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการเผาไหม้และความปลอดภัย
ในขั้นตอนการถอดประกอบและตรวจสอบ ให้ถอดกระจกมองระดับน้ำมันออกก่อนเพื่อตรวจสอบว่ากระจกยังอยู่ในสภาพสมบูรณ์ จากนั้นถอดหัวเผาออกเพื่อตรวจสอบท่อวงแหวน คลอรีนจะไหลผ่านท่อด้านใน ในขณะที่ไฮโดรเจนจะไหลผ่านช่องว่างวงแหวนระหว่างท่อด้านในและด้านนอก เนื่องจากการออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงและการกัดกร่อนจากคลอรีนเป็นเวลานาน ปลายของท่อวงแหวนจะต้องเปลี่ยนใหม่หากมีความยาวเกิน 20 มม. การแตกละเอียดของหัวเผากราไฟต์เป็นปัญหาที่พบได้ทั่วไป SGL ยืนยันว่าปฏิกิริยาระหว่างกราไฟต์และออกซิเจนที่อุณหภูมิสูงนั้นหลีกเลี่ยงไม่ได้ และโดยทั่วไปแล้วหัวเผากราไฟต์จะต้องเปลี่ยนใหม่หลังจากใช้งาน 2 ถึง 3 ปี การตรวจสอบช่องว่างของอิเล็กโทรดจุดระเบิดก็มีความสำคัญเช่นกัน ช่องว่างที่มากเกินไปอาจทำให้การจุดระเบิดล้มเหลวและต้องปรับให้มีระยะห่างประมาณ 1.5 มม. ตามข้อกำหนดของผู้ผลิต หลังจากซ่อมแซมและเปลี่ยนชิ้นส่วนเสร็จแล้ว ให้ดำเนินการประกอบใหม่และทดสอบการใช้งานต่อไป ค่าเบี่ยงเบนในแนวตั้งของหัวเตาต้องอยู่ภายใน 1 มิลลิเมตร และค่าเบี่ยงเบนในความเที่ยงตรงของศูนย์กลางระหว่างหัวฉีดโลหะกับช่องเปิดอิฐก็ต้องไม่เกิน 1 มิลลิเมตรเช่นกัน
เตาเผาสำหรับสังเคราะห์กรดไฮโดรคลอริก (HCl) ในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ที่ใช้โหมดการเผาไหม้ด้วยเปลวไฟนั้นติดตั้งหัวเผาที่ไม่มีโลหะมีค่าเป็นส่วนประกอบ โดยอาศัยความต้านทานทางกายภาพของกราไฟต์และควอตซ์เป็นหลักในการทำงาน อย่างไรก็ตาม ในกระบวนการพิเศษที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยา จะมีการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นโลหะมีค่า เช่น แพลทินัมและแพลเลเดียม ดังนั้น เมื่อทำการบำรุงรักษาหัวเผา HCl โดยทั่วไปจึงไม่จำเป็นต้องพิจารณาการรีไซเคิลโลหะมีค่าหรือการจัดการพิเศษใดๆ
การถอดหัวเผา HCl เริ่มต้นด้วยการปิดระบบและแยกส่วน ค่อยๆ ลดการไหลของก๊าซเข้าไปในเตา โดยปิดคลอรีนก่อน ตามด้วยไฮโดรเจน หลังจากที่การไล่ก๊าซด้วยไนโตรเจนเป็นไปตามข้อกำหนดแล้ว ให้ลดแรงดันและปล่อยให้ระบบเย็นลง เมื่อถอดหน้าแปลนบนท่อคลอรีน-ไฮโดรเจนออกแล้ว ให้ติดตั้งหน้าแปลนแบบปิด SGL แนะนำให้ถอดประกอบ ทำความสะอาด และปิดผนึกใหม่ อย่างน้อยทุกๆ สามปี
เมื่อถอดหน้าแปลนเชื่อมต่อ ให้ใช้ประแจสองตัวทำงานร่วมกันเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อตัวหัวเผาเนื่องจากแรงที่กระทำเพียงด้านเดียว พื้นผิวการปิดผนึกของข้อต่อกราไฟต์นั้นเปราะบางมาก ห้ามใช้แรงงัดโดยตรงกับพื้นผิวหน้าแปลนกราไฟต์ในระหว่างการถอดประกอบ หลังจากถอดหัวเผาทั้งหมดออกจากก้นเตาแล้ว ให้ขนย้ายโดยใช้อุปกรณ์ยกเฉพาะทาง รักษาให้หัวเผาอยู่ในระดับเดียวกันในระหว่างการยกเพื่อป้องกันไม่ให้ท่อศูนย์กลางงอเนื่องจากน้ำหนักของตัวเอง ปิดพื้นผิวหน้าแปลนที่เปิดออกด้วยฝาครอบป้องกันทันทีเพื่อป้องกันความเสียหายจากการกระแทก
ลำดับการถอดชิ้นส่วนของหัวเผา HCl คือ: ท่อร่วมศูนย์กลาง หัวฉีด ขั้วไฟฟ้าจุดระเบิด กระจกมองระดับ และปะเก็น ก่อนถอดท่อร่วมศูนย์กลาง ให้วัดและบันทึกความยาวเดิมที่ยื่นออกมา และประกอบกลับเข้าไปในตำแหน่งเดิม เมื่อถอดหัวฉีด ให้ตรวจสอบรูพ่นว่ามีสิ่งอุดตันหรือสึกหรอหรือไม่ หัวฉีดกราไฟต์ที่มีรูตะกรันหรือรอยแตกต้องเปลี่ยนใหม่ หากส่วนฉนวนเซรามิกของขั้วไฟฟ้าจุดระเบิดมีรอยแตกหรือมีคาร์บอนสะสม ให้เปลี่ยนทันที เปลี่ยนกระจกมองระดับหลังจากตรวจสอบการถอดชิ้นส่วนแต่ละครั้งตามความจำเป็น ปะเก็นห้ามนำกลับมาใช้ใหม่ ให้หมายเลขและจัดเก็บชิ้นส่วนทั้งหมดหลังจากถอดออก หลีกเลี่ยงการสัมผัสโดยตรงระหว่างชิ้นส่วนกราไฟต์กับเครื่องมือเหล็ก
หลังจากตรวจสอบแล้ว ให้ดำเนินการประกอบและปรับแนวใหม่ การเบี่ยงเบนในแนวดิ่งของหัวเผาต้องไม่เกิน 1 มม. และการเบี่ยงเบนของศูนย์กลางระหว่างท่อศูนย์กลางและเส้นศูนย์กลางของเตาเผาต้องควบคุมให้อยู่ภายใน 1 มม. Mersen มีระบบวินิจฉัยหัวเผาอัตโนมัติและระบบวินิจฉัยการเผาไหม้แบบออนไลน์เป็นส่วนประกอบเสริมในระบบ Sintaclor ซึ่งช่วยให้สามารถตรวจสอบสภาวะการเผาไหม้แบบเรียลไทม์ระหว่างการทำงานได้ หลังจากประกอบเสร็จแล้ว ให้ทำการทดสอบการรั่วไหลโดยการอัดแรงดันด้วยไนโตรเจนจนถึงแรงดันใช้งาน และตรวจสอบหน้าแปลนและพื้นผิวการปิดผนึกทั้งหมดด้วยของเหลวตรวจจับการรั่วไหล เมื่อผ่านการทดสอบการรั่วไหลแล้ว ให้ทำการจุดไฟและทดสอบการทำงาน ขั้นแรก ให้อัดไนโตรเจนเข้าไปเพื่อไล่ก๊าซออกจากห้องเตาเผา ตามด้วยการกระตุ้นไฮโดรเจนและคลอรีนตามลำดับ พร้อมกับสังเกตสีของเปลวไฟ เปลวไฟปกติจะมีสีขาวอมฟ้า เปลวไฟสีเหลืองหรือสีทึมๆ แสดงว่าอัตราส่วนของไฮโดรเจนต่อคลอรีนผิดปกติ ซึ่งต้องปรับทันที หลังจากจุดไฟและทดสอบการทำงานสำเร็จ ระบบจะเปลี่ยนไปสู่การทำงานตามปกติ
ภาษา
