Contexte du projet
Dans le projet de production d'acide sulfurique à base de pyrite de la société Inner Mongolia Energy Company, le processus de dépoussiérage et de purification des gaz résiduaires dans l'atelier d'acide sulfurique fonctionne dans les conditions de travail réelles suivantes :
- Température ambiante et climat : En raison du climat sec et des grandes variations de température diurnes en Mongolie intérieure, les propriétés du milieu varient facilement avec les changements de température ambiante.
- Composition du milieu : La matière première de pyrite contient des impuretés complexes. Par conséquent, le liquide de lavage en circulation contient des concentrations élevées d'ions fluorure et chlorure, ainsi qu'un grand volume de particules solides.
- État de l'équipement précédent : Auparavant, les pompes initialement utilisées par le client ne parvenaient pas à s'adapter à ces conditions de travail. Le cycle de remplacement des pièces d'usure n'était que de 10 jours. Les arrêts fréquents pour maintenance augmentaient les coûts de main-d'œuvre et de pièces de rechange, perturbant le programme de production continue et limitant la capacité de production globale.
Schéma du processus de fabrication d'acide à partir de pyrite
Selon l'échelle de production, un projet complet de transformation de la pyrite en acide nécessite environ 30 à 100 pompes industrielles de différents types. Le schéma de processus principal et les nœuds de pompage clés sont décrits ci-dessous :
Pyrite (FeS₂)
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Broyage et concassage
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Grillage en lit fluidisé (environ 850°C) ──► Génère du gaz SO₂ + des cendres de Fe₂O₃
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Refroidissement par chaudière de récupération
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Système de purification (lavage, refroidissement, éliminateurs de brouillard) [Pompe de circulation de la tour de lavage – Pompe UHB-ZKD Position]
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Conversion du SO₂ en SO₃
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Tour d'absorption
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Acide sulfurique concentré à 98 %
Principaux problèmes techniques de pompage et solutions de pompes Changyu
Corrosion par l'acide sulfurique à haute concentration
Condition réelle du milieu : Acide sulfurique à 93 %, acide sulfurique à 98 %, oléum et acide sulfurique dilué.
Défaillance courante de l'équipement : Les corps de pompe en acier inoxydable standard 304 et 316 se dégradent rapidement, entraînant une corrosion du corps de pompe, des fuites au niveau du joint mécanique, des fuites aux brides et une perforation par corrosion.
Solution de pompage Changyu : Des pompes à revêtement fluoroplastique sont utilisées, où les parties mouillées sont revêtues de matériaux ETFE, PFA ou F46. Les zones critiques sont configurées avec des structures en Hastelloy et à joint magnétique pour obtenir un fonctionnement sans fuite, ce qui les rend adaptées au transport à long terme d'acide sulfurique concentré à 98 %. (Ceci est la solution de pompe résistante à la corrosion et à l'usure.) Usure par les boues de cendres calcinées
Boues de cendres d'oxyde de fer générées après le grillage de la pyrite (FeS₂ → Fe₂O₃). Ces boues ont une teneur en solides de 20 % à 60 %, avec une dureté de particules élevée et une concentration élevée.
Condition réelle du milieu : Lorsque les pompes chimiques standard traitent ce type de boue, la roue et la volute subissent généralement une usure mécanique sévère en quelques mois, entraînant une baisse de l'efficacité de la pompe.
Défaillance courante de l'équipement : La pompe est dotée d'une conception à large canal d'écoulement. La roue et le revêtement intérieur sont en alliage résistant à l'usure à haute teneur en chrome ou en acier duplex, complétés par des revêtements résistants à l'usure. Cette configuration réduit l'usure mécanique des particules solides sur la roue et la volute, diminue le risque de colmatage et prolonge les intervalles de maintenance.
Pompe Changyu Solution : (Une autre. application.) solution de pompe résistante à la corrosion et à l'usure.) Conditions doubles : Abrasion + Corrosion
Boues d'acide sulfurique à faible concentration formées dans le
Condition réelle du milieu : (SO₂ + eau + poudre de minerai + solution acide). pompe de circulation de tour de lavage La corrosion et l'usure agissent simultanément sur le corps de pompe, réduisant la durée de vie de la pompe standard à quelques mois.
Défaillance courante de l'équipement : ou des fluoroplastiques associés à un alliage à haute teneur en chrome sont utilisés, avec des joints mécaniques en SiC et des bagues d'arbre résistantes à la corrosion, assurant un fonctionnement stable dans des conditions de double destruction.
Pompe Changyu Solution : UHMWPE Colmatage dans la tour de lavage.
Le liquide de circulation de la tour de lavage contient des volumes élevés de gypse, de boue de fer, de poussière et d'autres solides.
Condition réelle du milieu : Les matières solides s'accumulent dans la roue, les canalisations et la chambre d'étanchéité, provoquant un blocage, une baisse de débit, des vibrations et une surcharge du moteur.
Défaillance courante de l'équipement : La conception de roue ouverte ou semi-ouverte avec de larges canaux d'écoulement réduit le dépôt de solides et les arrêts non planifiés.
Pompe Changyu Solution : Stabilité de l'acide à haute température.
Les températures du processus varient de 80°C à 100°C.
Condition réelle du milieu : Les plastiques techniques standard se déforment et les joints en caoutchouc conventionnels vieillissent plus rapidement.
Défaillance courante de l'équipement : Les parties mouillées en PFA, ETFE, PTFE assurent la stabilité thermique et l'intégrité de l'étanchéité.
Pompe Changyu Solution : Contrôle des fuites.
Les fuites d'acide sulfurique provoquent une corrosion sévère et des risques de sécurité.
Condition réelle du milieu : L'entraînement magnétique ou les doubles joints mécaniques avec rinçage externe assurent un fonctionnement sans fuite dans les positions critiques.
Pompe Changyu Solution : Positions des pompes dans l'usine d'acide sulfurique.
Position du processus
| Milieu transporté | Principaux problèmes techniques | Circulation de la tour de lavage | Pompe Changyu Solution |
|---|---|---|---|
| Boues acides | Corrosion + Usure | Circulation de la tour de refroidissement | UHB-ZKD pompe résistante à la corrosion et à l'usure |
| Solution acide | Forte corrosion chimique | Pompe UHB-ZKD / à revêtement fluoroplastique | Transfert d'acide dilué |
| Acide sulfurique dilué | Corrosion par l'acide sulfurique | Série UHB-ZKD | Transfert d'acide concentré |
| Acide sulfurique à 98 % | Corrosion oxydative forte | Pompe à entraînement magnétique / Pompe à revêtement fluoroplastique | Transfert d'oléum |
| Oléum | Corrosivité extrême | Pompe en Hastelloy / Pompe à revêtement PFA | Transfert de cendres |
| Boues de Fe₂O₃ | Teneur élevée en solides, usure élevée | Pompe en alliage à haute teneur en chrome à large canal d'écoulement / UHB | Circulation des acides usés |
| Acides usés | Corrosion par composants complexes | Pompe résistante à la corrosion UHB-ZKD | Système de désulfuration |
| Boues de gypse | Colmatage par cristallisation solide + Usure | Pompe à boues anti-colmatage à roue ouverte | Chargement du stockage d'acide |
| Acide fini | Exigences d'étanchéité élevées, prévention des fuites | Pompe à double joint mécanique / Pompe à entraînement magnétique | Système de circulation d'acide |
| Exigence de fonctionnement continu élevé | Acide sulfurique | Solution de fonctionnement à long cycle de la série UHB | Plus de produits du même modèle |
Spécifications techniques et paramètres de référence
Conception résistante à la corrosion :
- Revêtement UHMWPE + structure de support PVC/PP, chimiquement stable contre le H₂SO₄ à 98 % et les ions fluorure/chlorure. (Concentration maximale d'acide 98 %, température du milieu ≤80°C) Structure résistante à l'usure :
- Roue, volute et canaux d'écoulement en UHMWPE à haute résistance à l'usure pour les boues minérales avec 5 % à 15 % de solides, diamètre maximal des particules 2 mm Adaptabilité aux variations thermiques :
- UHMWPE stable dans une plage de ±30°C ; ambiante -15 à 40°C, milieu 10 à 80°C Roue ouverte ou semi-ouverte avec de larges canaux d'écoulement ; solides max 15 %, particules ≤2 mm
- Conception anti-clogging : Plage de débit et de hauteur manométrique :
- Monocellulaire / bicellulaire ; débit 5–80 m³/h, hauteur manométrique 10–50 m Configuration de maintenance :
- Corps modulaire ; cycle de remplacement des pièces d'usure 3–6 mois Corps modulaire ; cycle de remplacement des pièces d'usure de 3 à 6 mois
Résultats du projet et effet d'application
Résultats opérationnels réels du cas (société énergétique de Mongolie intérieure) :
- Durée de vie des pièces d'usure : de 10 jours à 14 mois
- Stabilité opérationnelle : arrêts non planifiés réduits de plus de 85 %
- Coût d'exploitation : réduction des pièces de rechange et de la maintenance manuelle, assurant la continuité de la production
Projections de performance du système :
- Durée de vie des pièces d'usure : 3 à 6 mois dans des conditions similaires
- Fluctuation du débit/de la hauteur : ≤ ±5 %
- Réduction des coûts de maintenance : ~40 %
Conclusion
La pompe résistante à la corrosion et à l'usure UHB-ZKD en PE-UHMW répond aux exigences de corrosion, d'usure, de fluctuations thermiques et de faible maintenance pour les applications de pompe de circulation de tour de lavage dans le système de pompe de transfert d'acide de l'usine d'acide sulfurique, garantissant un fonctionnement stable à long cycle et une fiabilité de production.
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Pour les paramètres spécifiques du produit et les manuels de sélection :
Série UHB Pompe résistante à la corrosion en UHMWPE