
Когда речь заходит о специализированных горелках для утилизации отработанной кислоты, многие сразу представляют себе стандартные модели для нейтральных сред. Но это опасное заблуждение — отработанная серная или азотная кислота требует совершенно иного подхода к конструкции факельных систем. Я сам лет пять назад чуть не угробил установку, поставив универсальную горелку на участке регенерации серной кислоты.
Основная ошибка новичков — недооценка коррозионной стойкости материалов. Нержавеющая сталь марки 316L держит максимум 60-70% серную кислоту при комнатной температуре, но в зоне факела при 800-1000°C начинается катастрофическая сульфатация. Приходится переходить на хастеллой или инконель, хотя их стоимость выше в 3-4 раза.
Конструкция смесителя — отдельная головная боль. В классических горелках воздуховоды быстро забиваются кристаллогидратами, особенно зимой. Пришлось разрабатывать паровые рубашки обогрева, но это увеличило энергопотребление на 15%. Недавно тестировали керамические сопла от китайского производителя ООО Лоян Синьпу — пока держатся полгода без деградации.
Система розжига — та еще проблема. Стандартные электроды выходят из строя за 2-3 месяца из-за кислотных паров. Перешли на пневматические системы под давлением, но при -25°C сжатый воздух требует дополнительного осушения. Мелочь, а без нее вся линия встает.
Локальные производители часто не имеют испытательных стендов для кислотных сред. Максимум — проливают образцы 20% серной кислотой и называют это тестом. При этом цена у них ниже импортных аналогов на 40-50%, но риски просто зашкаливают.
В прошлом году взяли партию горелок у уральского завода — через месяц появились трещины в зоне термоудара. Оказалось, они не учитывали циклический характер нагрузки при пуск-остановочных режимах. Теперь всегда запрашиваем расчеты термических напряжений.
Интересный вариант — ООО Лоян Синьпу Разработка Нефтехимического Оборудования. Они с 1998 года работают с кислотостойкими сплавами, в их каталоге есть специализированные горелки именно для утилизации отработанной кислоты. На их сайте lynorbert.ru можно найти технические решения по замкнутым системам сжигания.
На азотнокислотном производстве столкнулись с тем, что стандартные горелки создавали зоны с недожогом — выделялся бурый оксид азота. Пришлось переделывать систему подачи воздуха, добавлять ступенчатое смешение. Потери по времени — почти месяц простоя.
Зимняя эксплуатация при -30°C — отдельный ад. Теплоизоляция паровых трапов постоянно отсыревает, замерзают дренажные линии. Пришлось ставить trace-cable с автоматическим подогревом, но это еще +7% к капитальным затратам.
Самая неприятная история — разрушение огнеупорной футеровки из-за конденсации паров кислоты в холодных зонах. Ремонт обошелся дороже самой горелки. Теперь всегда ставим дополнительные термопары в обвязке.
Производительность по пару — часто недооцениваемый параметр. При сжигании 98% серной кислоты выделяется меньше тепла, чем думают многие — около 750 ккал/кг. Горелка должна стабильно работать при нагрузках 30-110% от номинала.
Система контроля пламени — обязательна ультрафиолетовая спектроскопия. ИК-датчики слепнут от паров кислоты. Дважды попадали на ложные срабатывания аварийной остановки.
Для азотной кислоты критичен материал блока горелки — алюминиевая бронза показывает себя лучше всего. Но ее стоимость заставляет искать компромиссы.
Сейчас появляются мембранные технологии утилизации, но для больших объемов пока не вариант. Горелки остаются основным способом, хотя КПД редко превышает 65-70%.
Интересно, что ООО Лоян Синьпу предлагает модульные решения с рекуперацией тепла — утилизированная кислота греет технологические потоки. На их сайте lynorbert.ru есть расчеты окупаемости для разных мощностей.
Вторичные ресурсы — тема спорная. Утилизированную серную кислоту иногда удается регенерировать, но экономика шаткая. Чаще просто нейтрализуем с получением гипса.
Главное — не экономить на материалах и испытаниях. Сэкономленные 300 тысяч на горелке могут обернуться миллионными убытками от простоя.
Всегда требуйте тестовые запуски на вашем сырье — состав отработанной кислоты сильно варьируется даже в пределах одного производства.
Из проверенных поставщиков стоит рассматривать компании с опытом работы именно с кислотными средами, такие как ООО Лоян Синьпу Разработка Нефтехимического Оборудования. Их горелки показали стабильную работу в наших условиях уже полтора года.
И да — никогда не пренебрегайте системой аварийного сброса давления. На кислотных линиях она срабатывает чаще, чем хотелось бы.