一种雷尼镍催化加氢反应过滤装置
132概述雷尼镍催化加氢在医药、化工等领域有着广泛的应用。XX公司是皮质类固醇原料药生产厂家，在生产过程中，涉及到使用雷尼镍催化加氢。以皮质类固醇原料药中间体为溶质，乙醇为溶剂，雷尼镍为催化剂，通入高纯氢气，用雷尼镍吸收原子氢进行加氢。1、物质危害分析雷尼镍，（英文：）又译为雷尼镍，是由铝镍合金制备而成。在铝镍合金中加入30%的液碱，回流使合金中的铝转化为铝酸钠除去，得到多孔镍，俗称雷尼镍。能加速与其接触的有机可燃物的氧化过程，是一种由镍铝合金细小晶粒组成的固体非均相催化剂，具有多孔结构。它最早是由美国工程师莫里·雷尼在植物油氢化过程中用作催化剂。雷尼镍暴露在空气中能自燃，非常危险，因此使用时要先用水洗去碱再浸入水中，或用乙醇洗去水分，浸入乙醇中密封保存，水或乙醇应高出镍10厘米以上。氢气是无色、无味的气体，很难液化。液氢无色透明，极易扩散渗透，微溶于水，不溶于乙醇和乙醚。极易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热或明火就会爆炸。它比空气轻，在室内使用和存放时，泄漏的气体上升到屋顶，不易排出，遇到火花会引起爆炸。在空气中燃烧时，火焰呈蓝色，不易发现。
乙醇，易燃液体，闪点3.2类，为无色液体，有酒香味。能与水混溶，能与乙醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂混溶。易燃，其蒸气与空气能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触会发生化学反应或引起燃烧。在火灾现场，加热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重，在较低处能蔓延到相当远的距离，遇火源会着火回燃。反应用到的可燃物质有气态、液态、固态三种状态。有极易燃物品和点火能量。若与空气和可燃物质混合形成爆炸性混合物，遇干燥的雷尼镍会自燃，引起火灾爆炸，极其危险。 2、原工艺操作过程危害分析雷尼镍催化加氢反应是化工生产中广泛应用的一步式单元反应，反应中使用雷尼镍催化剂。反应结束后，需要将催化剂从反应液中过滤出来，才能进入下一个单元操作。原工艺所采用的分离方法是将反应液通过内衬尼龙滤袋的不锈钢过滤桶，利用真空抽入浓缩釜中滤出催化剂。反应后的雷尼镍催化剂仍然具有较高的活性。由于过滤桶是敞开的，在将反应液从催化加氢反应器中放入过程中，难免会有少量的催化剂随溅起的反应液附着在过滤桶内液面以上的滤袋上，残留的雷尼镍粘在反应器壁上。反应液温度为60℃，溶剂为乙醇，易挥发。催化剂若在极短时间内暴露在空气中，就会自燃进而点燃过滤桶或反应器内的溶剂乙醇，引起火灾或爆炸。因此，在过滤过程中，需要人工用乙醇胶管将反应器壁上残留的雷尼镍冲洗干净。整个过滤过程需要专人严密监护过滤桶，在液面以上的乙醇即将蒸发前将乙醇倒在过滤袋上，使过滤袋在液面以上的部分自始至终保持湿润状态，防止雷尼镍暴露在空气中干燥，吸附的原子氢自燃点燃乙醇，引起火灾。
这种传统方法存在很大的安全隐患。3、改造实施经过讨论分析，我们按照工艺和设备本质安全原则的要求，对设备和操作规程进行了如下改造：反应器设置保护氮气管道，保护氮气来自动力制氮系统，为97%氮气，在过滤过程中向反应器内通入保护氮气，稀释意外混入空气中的氧含量，使其达不到助燃浓度和不形成爆炸性混合物，从而控制助燃物质；反应器设置内置J型抽取管道，伸入反应器底部，高出雷尼镍表面5-10cm，排料管呈J型，既可以防止雷尼镍被抽出，又可以保留一定量的残液将镍完全覆盖，从而防止雷尼镍暴露在空气中自燃，从而控制火源；反应器内置环形管道上安装有消防喷淋头，并连接不小于0.2MPa的饮用水供应管道及乙醇供应管道；乙醇供应管道连接乙醇高位储罐，在过滤过程中，消防喷淋头向反应器内喷洒乙醇，并用水冲洗反应器壁上残留的雷尼镍，防止雷尼镍暴露在空气中自燃，从而控制火源；本次改造涉及雷尼镍催化加氢反应过滤工艺及装置，改造后在操作过程中先将氢气排出，再过滤催化剂，然后通入97%氮气驱赶氢气，反应器内氮气压力维持在0.05MPa左右。静置30分钟左右，使雷尼镍充分沉降，开启浓缩釜真空，将料液经冷凝器、萃取管线、反应器内的J型萃取管泵入浓缩釜。
萃取过程中，间歇开启消防喷淋头，喷洒乙醇，冲洗釜壁上残留的雷尼镍。过滤完成后，开启消防喷淋头，喷水冲洗釜壁上残留的雷尼镍，将剩余的乙醇稀释到不助燃的浓度。在下一批使用前，降温放出雷尼镍，保证雷尼镍湿润，不暴露在空气中。图1雷尼镍催化加氢反应过滤工艺流程及装置4、改造后的优点本改造的雷尼镍催化加氢反应过滤装置具有以下优点：本装置采用氮气保护，消防喷淋头在反应器内喷洒乙醇和水，冲洗釜壁上残留的雷尼镍，上清液采用J型萃取管道萃取，省去了原来用过滤桶放料过滤的方法。整个过程需专人严密监护，并在滤袋液面以上部分倒入乙醇，防止雷尼镍暴露在空气中干涸，吸附的原子氢自燃，引起火灾爆炸等安全隐患；整个过滤过程始终保持密闭，有氮气微正压保护，无需打开反应釜，整个过程需用乙醇软管全程冲洗反应器壁上的雷尼镍，防止雷尼镍暴露在空气中干涸，吸附的原子氢自燃，引起火灾爆炸等安全隐患。改造后采用上清液J型提取管路，加快过滤速度，整个过滤装置运行时间由原来的120分钟缩短到20分钟左右，是原来的6.一种雷尼镍催化加氢反应过滤装置 河南利华药业有限公司-潘彦斌 安阳市公安消防大队-谢学洲 安阳煤化工研究设计院-李宏 摘要：本实用新型涉及一种雷尼镍催化加氢反应过滤装置，属于化工设备与工艺领域。
本装置包括反应器、内置J型萃取管线、内置环形管线，内装有消防喷淋头、供水管线、乙醇供给管线、氮气供给管线。本装置采用氮气保护，消防喷淋头向反应器内喷洒乙醇，用水冲洗反应器壁上残留的雷尼镍，J型萃取管线用于提取上清液。省去了原来用过滤桶放料过滤的方法，整个过程需专人严密监护，在滤袋液面以上部分倒入乙醇。打开反应器口，全程用乙醇软管冲洗反应器壁上的雷尼镍，防止雷尼镍暴露在空气中干涸，吸附的原子氢自燃，造成火灾的安全隐患，稍有不慎就会引发火灾爆炸。本装置设置的上清液提取管线，加快了过滤速度。关键词 雷尼镍/催化加氢/反应过滤装置/自燃/安全隐患/火灾爆炸 学术期刊 ./9/1816:19:14133 三分之一。改造后减少了操作人员，原来需要4-5人配合操作，现在只需要1-2人即可完成操作，是原来的三分之一。改造后，液体中雷尼镍的含量大大降低，提高了主料的质量，消除了主料中含有雷尼镍，在下一步反应中生成二价镍（卤化），影响下一步产品收率和质量的问题。总之，改造后的设备结构简单，工艺操作简便，成本低，效果好，提高了设备和工艺的本质安全性，可以较好地应用于雷尼镍催化加氢反应液的过滤。改造实施后达到了预期目的，大大降低了安全风险，从设备和工艺角度提高了本质安全水平。
1.引言吊梁是一种用于吊运大型物件和结构件的起重设备，广泛应用于交通运输、冶金、矿山、铁路救援、海洋工程、船舶制造等各个领域。吊梁的使用可以使被吊物体在吊运过程中承受合理的力，避免发生过大的变形、损坏等现象。吊梁主体一般采用钢板焊接等制成，吊运过程中吊梁的选型实际上包括材料的选择、整形、力学性能的计算与校核、制造和合理使用等。吊梁是一种非标准的起重设备，没有统一的结构形式和尺寸，必须根据国家有关技术规范和不同的使用场合及用户要求进行设计。本文通过对吊梁的结构强度、刚度、结构稳定性的分析，完成了吊梁的结构设计，寻找解决吊梁强度、刚度、稳定性和经济性的有机结合的有效方法。2.概述目前，我国吊梁的类型很多。被吊起的物体越来越大、越来越重，对吊梁的要求也越来越严格，要求吊梁有足够的强度和刚度，还要有足够的稳定性，同时对吊梁的自重也有更高的要求，这就要求在设计吊梁时要兼顾各方的要求，选择合理的方案，保证吊梁使用安全、方便。笔者对吊梁的强度、刚度、稳定性进行分析，以期为吊梁的发展找到方便的理论依据，为吊梁的设计找到新的思路。3、吊梁的强度分析为了保证吊梁的正常工作，吊梁需要有足够的抵抗破坏的能力，也就是要求吊梁有足够的强度。我们通常所说的吊梁是以弯曲为主要变形的构件，在弯曲时，截面上有两个内力分量：剪力和弯矩。
3.1 悬挂梁剪力、弯矩分析方法 (1)确定截面上剪力、弯矩的基本方法是截面法； (2)用剪力图、弯矩图表示截面上剪力、弯矩的变化情况； (3)剪力图、弯矩图的绘制方法： ①根据剪力方程、弯矩方程画图； ②用叠加法画图； ③根据内力图的某些规律画图。 3.2 提高悬挂梁强度的措施 (1)选择合理的截面：矩形截面比圆形截面合理，工字形截面比矩形截面合理； (2)采用变截面梁：弯矩较大处采用较大截面，弯矩较小处采用较小截面； (3)合理布置荷载和支承位置：例如，能将梁上集中荷载适当分散，也可提高挂梁的抗弯强度。以上措施只是以抗弯强度为依据，实际工作中还要考虑刚度、稳定性、工艺条件以及加工制造等因素。 4、挂梁刚度分析 为保证挂梁正常工作，挂梁需要有足够的抵抗变形的能力，也就是挂梁需要有足够的刚度。挠度和转角是衡量挂梁弯曲变形的两个基本量。 4.1分析挂梁变形的方法 (1)积分法； (2)叠加法。 4.2提高挂梁刚度的措施 (1)改善挂梁的截面形状或尺寸，以增加截面惯性矩； (2)在条件允许的情况下减小挂梁的跨度或相关长度。 5、挂梁稳定性分析为了保证挂梁的正常工作，挂梁在工作时需要保持其原有的平衡状态，也就是说挂梁需要有足够的稳定性。
影响悬挂梁稳定性的因素包括：悬挂梁的截面形状、跨度及约束条件、材料性质等。提高悬挂梁稳定性的措施（1）选择合理的截面形状，合理增大截面惯性矩、增大惯性半径；（2）改变悬挂梁的约束条件；（3）合理选择材料。需要注意的是，对于柔度较大的梁，用高强度钢代替低强度钢，由于E值基本相同，稳定性不会提高；对于柔度中等的梁，用高强度钢代替低强度钢，不会有明显效果；至于柔度较小的短杆，问题就出在强度上，高强度钢的优越性自然就很明显了。 6.验证 6.1为检验挂梁的各项性能，采用带有载荷显示钩的起重机或试验机对挂梁进行1.25倍额定载荷的静载试验；载荷保持时间不小于10分钟，卸载后进行磁粉探伤和超声波探伤。试验结果：经1.25倍额定载荷的静载试验后，挂梁无裂纹、无永久变形等影响性能和安全的现象。 6.2现场使用符合要求，未出现强度、刚度、稳定性不符合要求的现象。 7.结论 挂梁的结构设计与吊装工况有关，设计时，先确定挂梁最不利工况，计算相应的载荷。通过对挂梁的强度、刚度、稳定性分析，选取合理的截面形状和尺寸，最终确定合理的方案，完成挂梁的结构设计。参考文献： [1]程大先主编，机械设计手册[M]，北京：化学工业出版社，2008.1 [2]GB/-2010，运梁提升机[S]，2011.08 [3]蒲良贵，季明刚，机械设计[M]，北京：高等教育出版社，2006.1 [4]冯希兰等，工程力学[M]，北京航空航天大学出版社，2012.6 作者简介：李志江(1972-)，男，河北保定人，助理工程师，大学学历，毕业于河北农业大学机械设计与制造专业，主要研究方向为：大型设备吊装及风电设备、水电设备的吊装等。
郭永胜（1981-），男，河北保定人，助理工程师，大学学历，毕业于河北工业大学机电工程专业，主要研究方向为：横梁吊索具及配套索具设计。吊梁设计分析 巨力索具有限公司-李志江/郭永胜 摘要：吊梁是用于起吊大型设备的专用索具，结构形式多样。本文对吊梁的结构强度、刚度、结构稳定性进行分析，完成吊梁的结构设计。寻求吊梁强度、刚度、稳定性、经济性的有机结合解决方案，确保吊梁的安全使用。 关键词 吊梁/强度/刚度/稳定性 学术期刊 九月.indd 133 2014/9/18 16:19:14