Основы проектирования химических установок - Альперт Л.3.
ISBN 5-06-000508-9
Скачать (прямая ссылка):
Стеклопластик является наиболее перспективным материалом для изготовления аппаратов (реакционных и емкостных, скрубберов, насадочных колонн), устойчивых к действию органических растворителей (хлорбензола, анилина и др.), органических и неорганических кислот (5—37%-ной уксусной ледяной). Колонны из стеклопластика, плакированного термопластами, рекомендуют для широкого применения в условиях агрессивных сред различных производств.
Графитовый материал используют для изготовления теплообменников на рабочее давление до 0,3 МПа с поверхностью теплообмена в одном аппарате блочного типа до 20 м2, а также греющие поверхности выпарных аппаратов для агрессивных растворов.
Примечание. Блочный вертикальный теплообменник работает по схеме многоходового перекрестного тока: агрессивная среда совершает одни ход по вертикальным каналам, теплоноситель — два хода в каждом блоке по горизонтальным каналам.
В качестве конструкционного материала распространен искусственный непроницаемый графит марки ATM-I: коррозионная устойчивость его сочетается с высокой теплопроводностью 35—40 Вт/(м-К), температурный предел применения 13O0C
Применение углеграфитового материала для изготовления теплообменников дает возможность экономить специальные стали,
Таблица 2.10. Физико-механические свойства полимерных материалов
Предел прочности, МПа
Материал
Плотность, р, кг/м3
Водопог-лощение за 24 ч, г/м*
Теплопроводность К, Вт/(мК)
прн сжатии
при растяжении
при изгибе
Твердость по Брннел-лю МПа
Температурные пределы применения, "С
Винипласт
1380—1400
0,02
0,15
80—100
45-55
90—100
130
04-+60
Полиэтилен низкой плотности
920
0,01
—
12,5
10
12—17
14—25
—66-Т-+60
Полиэтилен высокой плотности
940—960
0,01
—
—
20—35
20—38
45—58
—66-т-+60
Пропилен
900
—
—
30—36
60—70
—
—35-г-+ 140
Фторопласт-3
2090—2160
0,0
0,23
55 60
35—45* 30-35
60 80
100—130
—195-т-+ +125
Фторопласт-ЗМ
2020
0,0
—
50—60
25—30
35—40
70—80
До -т-180
Фторопласт-4
2130—2220
0,0
0,046—0,092
17—25*
11—14
30—40
—2694--7-+250
20—31,5
Фаолит
1400—1700
0,3-0,50/0
0,348—0,696
70—80
20
40
15-25
-,30-7-+12O
Графит, пропитанный фенолоформальдегидной смолой
2030—2070
78—185
12—17,8
До +180
* В числителе указана
прочность незакаленного, а
в знаменателе
закаленного
материала.
цветные металлы и их сплавы, повышает надежность работы, способствует интенсификации химических процессов и получению химически чистых продуктов.
Керамику и фарфор, заменяющие легированные стали и цветные металлы, успешно применяют в качестве конструкционного материала. В промышленность внедрены новые керамические массы с повышенными физико-химическими свойствами для быстроизнашивающихся деталей машин и аппаратов. Разработана и внедрена дунитовая керамика, имеющая повышенную термическую стойкость и высокую степень плотности, а также специальная фарфоровая масса. Разработаны новые керамические материалы, имеющие низкий (в два раза меньший, чем у твердого фарфора) коэффициент термического расширения. Их применяют для изготовления специальной химической аппаратуры. Для изготовления теплообменной аппаратуры создан новый керамический материал, теплопроводность которого по сравнению с твердым фарфором в 5—6 раз больше.
Композиционные материалы. Используют в последние годы в различных отраслях химической промышленности. Их свойства довольно разнообразны и зависят от типа связующего (фенольные, эпоксидные, полиимидные и др.), количества и вида наполнителя, а также способа изготовления изделий (намотки, формовки, прессования).
В последнее время большое внимание уделяют получению композиционных материалов с углеродными волокнами (углеволокни-тами)—углепластиков. Среди них наибольший интерес для химического машиностроения представляет эпан, который является наиболее коррозионно-стойким, прочным и теплостойким материалом.
Углеволокнит эпан представляет собой композицию на основе углеродного наполнителя и синтетического связующего с минеральными добавками. Его плотность составляет 1400—1500 кг/м3, разрушающее напряжение при сжатии 90—100 МПа (при изгибе 80—100 МПа), ударная вязкость 5600 Дж/м2. Эпан имеет хорошие абразивную стойкость и физико-механические свойства, обладает хорошей герметичностью, хорошей химической стойкостью в минеральных кислотах (за исключением сильных окислителей) и в органических (кроме муравьиной кислоты), относительной стойкостью в растворах солей и органических растворителях и нестоек о растворах щелочей, за исключением очень малых концентраций.
Из эпана можно изготовлять различные детали, работающие в агрессивных средах при температуре до 15O0C Результаты исследования химической стойкости эпана см. в [10]. Для изготовления деталей конструкционного назначения, эксплуатирующихся при повышенных температурах, институт механики металлов и полимерных систем АН БССР разработал антифрикционный композиционный материал MKT, обладающий высокими физико-механическими характеристиками, а по термостойкости, износостойкости,
