Спосіб механічного очищення поверхні хімічної апаратури від шламів, які містять метали платинової групи

Изобретение относится к способам механической очистки поверхностей химической аппаратуры от шламов, содержащих металлы платиновой группы (МПГ) и может использоваться в химической промышленности в установках, использующих катализаторы из металлов платиновой группы, например, в установках по производству азотной, синильной кислот и гидроксиламинсульфата. Известны способы очистки поверхностей аппаратуры, например от отложений солей. В способе по а.с. СССР №213088, кл. F28G3/08, 1968 в качестве режущего инструмента используют щетку в виде ерша с главным движением резания вращательным и возвратнопоступательным относительно обрабатываемой поверхности. В другом известном способе по а.с. СССР №671873, кл. F28G3/08, 1979 в качестве режущего инструмента используют цилиндрические пружины с зубцами на их наружной поверхности. Пружины закреплены в обойме. В качестве главного движения резания в этом способе применяют вращательное движение обоймы с пружинами, а также их винтовое движение по обрабатываемой поверхности. Недостатком данных способов является отсутствие каких-либо количественных данных о параметрах резания, что не позволяет эффективно применять их для механической очистки поверхностей. Известен способ механической очистки поверхностей химической аппаратуры, например от шламов, включающий обработку этих поверхностей режущим инструментом (специальной очистной головкой), у которого главное движение резания является вращательным движением и/или движением по обрабатываемой поверхности, то есть эквидистантным к ней (А.с. СССР №1812418, 1993). Недостатком данного способа-прототипа, в котором используют произвольные движения резания по обрабатываемой поверхности любой формы, является также отсутствие каких-либо количественных данных по параметрам резания, что не позволяет эффективно применять данный способ для очистки поверхностей химической аппаратуры, содержащих, например шламы с МПГ. Основная задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении эффективности механической очистки поверхностей химической аппаратуры за счет увеличения массы содержащих МПГ шламов, получаемых в результате механической очистки. Данная задача достигается в способе механической очистки поверхностей химической аппаратуры от шламов, включающем обработку этих поверхностей режущим инструментом, у которого главное движение резания является вращательным движением и/или движением по обрабатываемой поверхности, согласно изобретению при очистке от шламов, содержащих металлы платиновой группы скорость резания выбирают в интервале 0,015 - 35м/с при усилии резания от 0,05 до 2800Н. Дополнительный отличительный признак способа заключается в том, что в случае, когда главное движение резания является вращательным движением, инструменту сообщают подачи по обрабатываемой поверхности в диапазоне 3 × 10-5 - 9м/с. В качестве режущего инструмента в предлагаемом способе используют следующие устройства: щетка, резец, фреза, развертка, зенкер и т.п. Предлагаемое изобретение иллюстрируется примерами 1 - 7, приведенными в таблице. При этом в примерах 1 - 3, 6 и 7 полностью охватываются предлагаемые диапазоны параметров резания, а в примерах 4 и 5 количественные значения параметров резания взяты за пределами предлагаемых диапазонов этих параметров. Промышленные испытания способов механической очистки поверхностей химической аппаратуры от шламов, содержащих МПГ, проводят на котле-утилизаторе типа Г-335 БП тепла нитрозных газов, образовавшихся в результате реакции окисления аммиака на платинородиевых катализаторных сетках в реакторе, размещенном непосредственна перед котлом. Этот котел-утилизатор используется в отечественном агрегате неконцентрированной азотной кислоты под единым давлением 0,716мПа мощностью 355т HNO3/сут. Котел Г-335 БП имеет футерованный изнутри корпус и содержит испаритель воды в виде кожухотрубного теплообменника, содержащего 480 прямых труб 50 ´ 3мм длиной около 6м из стали 202 с общей поверхностью теплообмена 330м2. Кроме того, он имеет пароперегреватель с поверхностью теплообмена 5,7м2 из труб 50 ´ 3м из стали 15ХМ, изогнутых в виде эллипсоидов. Концы трубы входят во входной и выходной коллекторы. Нитрозный газ, содержащий шлам с МПГ, проходит в межтрубном пространстве пароперегревателя и в трубном пространстве испарителя, при этом нитрозный газ одновременно соприкасается с футеровкой корпуса котла. В связи с этим шлам, содержащий МПГ, отлагается на наружных поверхностях труб пароперегревателя, внутренних поверхностях труб испарителя, внутренней поверхности футеровки корпуса котла. В испытаниях использовался котел-утилизатор, прошедший пятилетний срок эксплуатации. Для получения сопоставимых результатов в примерах 1 - 5 механической очистке подвергались по 50 труб испарителя, размещенных геометрически подобно относительно центральной оси кожухотрубного теплообменника котла. Таким образом, выбирались партии труб, в каждой из которых на внутренних поверхностях труб изначально было одинаковое количество шлама, содержащего МПГ. В примерах 6 и 7 механической очистке подвергались соответственно наружные поверхности труб пароперегревателя и внутренняя поверхность футеровки корпуса котла. Поверхности труб пароперегревателя и футеровки корпуса имели сложные формы. Основные результаты испытаний приведены в таблице. Из сравнения результатов примеров 1 - 3 (в предложенных диапазонах параметров резания) с примером 4 (ниже нижних пределов предложенных параметров резания) видно, что в примера 1 - 3 количество полученной массы шлама, содержащего МПГ, на 23 - 26% выше, чем в примере 4. Сравнение результатов примеров 1 - 3 с результатами примера 5 провести не представилось возможным, поскольку из-за высоких численных значений параметров резания режущий инструмент в примере 5 - иглофре-за потеряла работоспособность через 2ч работы.