机械密封在光气酯化反应釜上的应用

陆宏卿，舒丽

（1.江苏省通州经济开发区总公司，江苏通州226300；2.大金氟化工（中国）有限公司，江苏常熟225511）

机械密封在光气酯化反应釜上的应用

陆宏卿1，舒丽2

（1.江苏省通州经济开发区总公司，江苏通州226300；2.大金氟化工（中国）有限公司，江苏常熟225511）

依据实际运行结果，通过对各种密封性能的对比，肯定了机械密封在光气酯化反应釜上应用的优越性能。剖析了在使用过程中出现问题的原因，并提出相应的改进措施。

机械密封；光气；酯化反应釜

以光气为原料生产异氰酸酯类产品的主要生产设备是搅拌式搪瓷反应釜，为满足安全生产和劳动保护的要求，以及光气化的正常生产，必须保证在光气酯化反应过程中不发生泄漏，因此搪瓷反应釜搅拌装置的有效密封是实现这一目标的关键。

1 机械密封的使用状况

酯化反应釜作为光气化产品生产中的主要设备，其运行效率和可靠性在很大程度上取决于搅拌器轴封装置的性能，密封装置性能的优劣不仅影响操作台，更重要的是影响安全生产和环境保护。经过多年使用和比较证明，上海产212型四氟波纹管机械密封的综合性能较好，其密封性能良好，运行稳定，使用周期长，能有效减少维修量和停车损失，达到安全生产和环境保护的目的。

1.1 212型机械密封的使用参数

介质压力：≯0.25MPa；

介质温度：-40～150℃；

允许转速：≤500 r/min；

适用介质：酸、碱、油类及各种强腐蚀性介质（无悬浮颗粒）。

表1 212型波纹密封的运行情况

1.2 212型机械密封的结构特点

212型波纹管机械密封，其静环材质选用三氧化二铝陶瓷，动环选用氮化硅，是一种外装式机械密封。它主要由动环、静环、四氟波纹管、弹簧和传动夹紧弹簧等组成。动环与四氟波纹管之间采用特定的连接，以解决密封和传递扭矩等问题，与过盈配合、机械夹紧以及带密封圈的接合等方式相比，既简单又可靠。这种结构能自动补偿因零件被腐蚀和氟塑料蠕变变形、松弛等造成的间隙。该机械密封采用冷却槽外部冷却，与其他形式的密封相比，结构简单，安装方便，改善了端面摩擦状态，有利于液膜的形成和散热。

1.3 212型波纹密封运行情况

212型波纹密封的运行情况见表1。

2 泄露原因剖析和解决办法

经过十多台机械密封的安装和使用，尤其是分析了胺甲萘生产中2台酯化釜泄漏的原因，发现在搪瓷反应釜上使用机械密封存在以下问题。

（1）搪瓷搅拌轴是在铸铁管上喷涂搪瓷而制成，因喷瓷不均匀而造成搅拌轴表面不圆，配套2 000 L搪瓷釜的搪瓷搅拌轴直径为Ø89mm。经测量，在安装机械密封的轴部位的误差为Ø89（+0.7-1.8）mm，而机械密封对轴的要求较高，表面光洁度不低于▽7，轴的外径尺寸公差为Ø89（0-0.07）mm，搅拌器不能满足机械密封对轴面的要求。采取的措施是对直径误差较大的轴进行改造，在轴与波纹管的配合部位，根据轴的实测尺寸垫衬一只聚四氟乙烯套。

（2）搅拌轴从顶部插入立式反应釜，径向比大，又是单支承，其摆动量必然较大。另外，搅拌器桨叶和流体物料之间的相对运动产生的涡流或进料不均、或物料液面太低、或速度突然变化等都能引起振动。采取的措施是控制物料加进速度。

（3）釜内的物料，其压力、温度、轴的形态等都是随时间而变化的，在压力循环和冷热循环的作用下，密封端面易产生变形，表1中有4台酯化釜运转1年即出现弹簧失效，便是上述原因所致。采取的措施是在选型时，要考虑各种介质对动、静环材质的要求。

（4）在反应釜的顶部安装密封很不方便，曾因安装不良造成静环损坏。因此，在结构设计方面，必须便于安装和拆卸。

3 改进措施

（1）选用制作精度高，满足安装机械密封要求的搪瓷搅拌器。

（2）在密封装置的结构中增设轴承，提高轴的动态稳定性，从而提高密封运转的稳定性。

（3）机械密封各零部件的材质必须适应温度、压力等操作条件的变化。

（4）整个密封装置最好能作为一个组合整体，可事先装配、调试好。这样能缩短停车时间，并使安装、维修和更换方便。

App lication ofmechanicalseal in phosgeneesterification reactor

LUHong-qing1,SHU Li2
(1.Jiangsu Tongzhou Economic DevelopmentCo.,Ltd.,Tongzhou 226300,China; 2.Taijin Fluorine Chemical(China)Co.,Ltd.,Changshu 225511,China)

Based on actual operating results,the superior performance of mechanical seal application in phosgeneesterification reactorwasdetermined by comparing the performanceofvarioussealing.The causeof problems in the processofusingwasanalyzed,andmeasures for improvementwere proposed.

mechanicalseal;phosgene;esterification reactor

book=3,ebook=276

TQ052.5

B

1009－1785(2010)11－0014-02

2010-05-11