牛元慧(山东三维石化工程股份有限公司青岛分公司,山东 青岛 266071)
储罐在石油化工企业中的作用十分重大,主要用于储存各种化学物质,防止其发生泄露等不安全事故带来的危害。储罐不仅可以运用在生产环节,也可以用于运输环节,在长期的储存过程中,储存物质会发生一定的沉积,因此需要进行搅拌,避免储存物质堆积出现负面现象。
循环搅拌是在储罐罐底安装循环泵,将储存液体抽出,再送回储罐中,实现罐底液体循环搅拌,避免液体中的渣滓出现堆积,对储罐形成负面影响。循环搅拌的方式,在罐底安装了循环泵、仪表控制阀和PLC。在储罐和泵出口之间按照液体循环量和储罐大小可以分为若干路。比如储罐的容积在三千立方时,可以将液体的循环路径分为八路,并且可以对每一循环路径附设仪表控制系统,各路仪表交替进行工作。在进入储罐的每一路管道上,都开有一系列小孔,这样可以强化搅拌能力,使液体搅拌更加均匀。由于储罐会发生一定的沉降,储罐的进出口管道需要设置金属软管。这种方式主要在宁夏宝丰和上海宝化使用较多,发挥出了重要作用。
侧向伸入的搅拌方式主要是通过储罐壁侧的法兰安装搅拌器,对储罐进行搅拌。这种搅拌方式的搅拌器从储罐的壁侧进入储罐之内,利用法兰和储罐壁侧开口法兰进行连接。通常情况下,搅拌器的桨叶使用船用三翼推进式螺旋桨,属于轴流式桨叶。这种桨叶构成的搅拌器具有排量高、循环能力强、能耗低以及剪切力低等特点。在溶解、反应、传热以及悬浮等过程中使用十分广泛。
在搅拌过程中,液体会产生两个不同方向的运动,一个是按照螺旋桨的圆周运动方向进行运动;另一个是沿螺旋桨轴线进行运动。后一种运动方式会受到储罐壁的阻挡,进而演变成沿储罐壁进行圆周运动,同时液体又在沿螺旋桨周围方向运动,促进储罐内的液体实现上下翻动,使储罐内的液体实现圆周循环和上下循环,进而储罐内的液体可以获得充分搅拌,对于防止储罐内出现渣滓堆积具有十分显著的作用。这种搅拌方式在宝化万辰、南京梅山等使用较多,通过实际使用情况也证明了这种搅拌方式切实可行。
压缩空气搅拌是通过向储罐内灌入压缩空气,通过空气压力使储罐内的物质形成上下翻动。压缩空气在进入储罐之后,可以在储罐内设置十字形或环形的分布管,管上开设排气孔,以便压缩空气可以均匀地压入储罐内,使储罐内的液体实现均匀搅拌。此外,也可以不在储罐内设置排气管,将空气直接压入储罐内。这种压缩空气的搅拌方式存在一定的限制,所以在实际使用时需要进行仔细分析。比如,对于一些比较容易发生氧化的液体,压缩空气搅拌的方式是不宜使用的,一些闪点较低的油品也不宜使用这种搅拌方式。此外,空气中含有一定分量的水,如果是对纯度要求较高的油品,也不宜使用这类搅拌方式。总的来说,压缩空气搅拌只适宜用于质量要求较低和油品以及操作过程,比如普通润滑油、轻质柴油等。由于空气压缩的压力有限,因此这种方式也不适宜用于大型的储罐。由于压缩空气搅拌方式存在诸多局限,所以这种方式现在已经使用较少。
喷嘴搅拌就是在储罐上安装喷嘴,对储罐内的物质进行搅拌。根据喷嘴的安装位置和安装角度,可以分为储罐壁上的固定喷嘴、储罐中心旋转喷嘴、储罐中心固定喷嘴等。虽然喷嘴安装形式多种多样,但是其基本原理是保持一致的,都是通过泵将油品加压之后,通过喷嘴喷出高压油品,使储罐内的液体实现搅动,进而达到搅拌的效果。
固定在罐壁上的喷嘴适合油品的进口直接相连的,其喷射角度一般是固定的。由于喷射角度固定,就到导致喷射过程中回存在诸多死角,无法对储罐内部进行全面喷射。这样就无法是储罐内的油品达到实际要求,实际搅拌效果并不理想。
固定在储罐中心的喷嘴,其可以设置多个喷头,喷头的角度处于固定,喷射角度向上。由于这种方式的喷头较多,搅拌效果相对于固定在储罐壁上的喷嘴要明显好处许多。可以用于各种油品调和以及均质操作。但是,由于喷射角度是向上的,也会存在一些死角,同时无法对储罐底部的油泥进行搅动,长时间后可能出现堆积结垢现象,不利于储罐的持续使用。
储罐中心的旋转喷嘴通过储罐外部设置的泵,可以实现喷嘴的三百六十度旋转喷射。一般每个喷嘴安装了两个喷头,由于喷头之间存在反向作用力,可以使喷头实现自动旋转,并且保持三十度范围内的摆动。旋转喷射的方式彻底消除了储罐内部存在的死角,并且可以通过调节外部用泵的工况改变喷射状态,以便根据实际需求实现储罐内部搅拌需求。
储罐搅拌对于石油化工企业而言是十分必须的,只有通过搅拌才能避免储罐内部出现渣滓堆积、结构、油品不均等问题。搅拌方式多种多样,需要根据实际搅拌需求,选择合理的方式进行储罐搅拌。
[1]陈冬霞.煤焦油储存中2种搅拌方式的比较[J].能源与节能,2014(08).
[2]郭鹏飞,常川.机械搅拌器与旋转喷射搅拌器的比选[J].中国化工贸易,2012(06).