物料垢的成因及清洗碳酸钾换热器中
2016-05-06
碳酸钾生产装置中的物料垢经过低真空扫描电子显微镜Ｘ射线能量散谱仪进行表面形貌的观察和元素组成的分析后,明确了其形成原因及清洗过程,表明污垢的形成与原料的产地及所含阴离子的种类、工艺过程的温度以及树脂有关。兖矿鲁南化肥厂化工分厂生产的主要产品为碳酸钾,年产量为5万吨。产品的市场占有率为国内一。碳酸钾主要用于彩电的荧光屏、电脑显示器屏幕的生产以及**、其他化工产品的生产中,为了控制优级品中铁离子的含量因而其生产工艺流程中的设备、管道、阀门全部采用不锈钢。材质以1Ｃｒ18Ｎｉ9Ｔｉ,18-8为主。列管式换热器又为流程中主要的热交换设备,其换热效率的高低,直接影响到产品的质量和产量。生产碳酸钾的主要原料为氯化钾和树脂。整个工艺流程为厂方自行开发研制。由于列管式换热器在使用过程中经常结垢,需安排停车进行化学清洗,恢复换热器的换热效率。但是每次进行化学清洗之后效果不是很理想。为此,有必要对换热器的污垢成分进行全 面、详细的分析。找到一种经济合理、有效的清除方法。根据厂方提供的含有污垢的管段,分割成数个小段,每段长度约为1ｃｍ,进行溶解试验,筛选有效的清洗剂。选用常规化学清洗中通常采用的药剂配比,即:ＨＮＯ3+0.25Ｌａｎ826,40℃,8ｈ,恒温浸泡。在此条件下,污垢的溶解速度非常缓慢。因而要针对性的选择适合的清洗药剂。在管段的横截面上,直观的看到污垢的层状分布。使用ＪＳＭ—5600Ｌｖ低真空扫描电子显微镜Ｘ射线能量散谱仪,进行表面形貌的观察和元素组成分析。ＳＭＥ分辨率:3.5ｎｍ,ＥＤＳ分辨率:131.7ｅｖ。在清洗过程结束后打开换热器的上、下封头,进行现场验收四车间换热器的底部,留有一定量的白色沉积物,在酸、碱溶液中均不溶解,判断是原料中的**盐或硅酸盐造成的。二车间换热器中留有一定量的红褐色沉积物,疏松的附着在列管内表面,采用水冲洗和人工清理后,类似于管段的垢样从设备内部被冲刷出来,在酸、碱溶液中也不溶解,根据外观和颜色判断是工艺介质中的树脂。计算除垢率大,清洗过程的腐蚀率小于1ｇ/ｃｍ2·ｈ,优于《工业设备化学清洗质量标准》规定的指标。
