鈦螺旋板式換熱器在環氧裝置中的應用
作者(zhe): 時間(jian):2023-08-15 瀏覽:7733人(ren)次鈦螺(luo)旋板式(shi)換熱器在環氧裝置中的應(ying)用(yong)
1、前言
環氧氯丙烷裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)含雜質顆粒較多,主要雜質成分為Ca(OH)2和CaCl2,極易(yi)(yi)結垢。廢(fei)水(shui)(shui)(shui)溫(wen)度(du)大(da)約在85℃,屬于(yu)低品位熱(re)能(neng),不易(yi)(yi)回收利用(yong)。但是(shi)如(ru)果(guo)不加回收處(chu)理,一方(fang)面(mian)(mian)會造成能(neng)源的(de)(de)浪(lang)費(fei);另(ling)一方(fang)面(mian)(mian),由于(yu)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)溫(wen)度(du)較高,排放到水(shui)(shui)(shui)廠(chang)還(huan)會破壞污水(shui)(shui)(shui)處(chu)理系統(tong)微生物(wu)的(de)(de)生態環境(jing)。因此,在環氧氯丙烷裝(zhuang)置(zhi)環化系統(tong)節能(neng)改造中(zhong)考(kao)慮在皂(zao)化塔之(zhi)前增(zeng)加換熱(re)器(qi)(qi),進入皂(zao)化塔的(de)(de)二氯丙醇(DCH)水(shui)(shui)(shui)溶(rong)液(ye)在換熱(re)器(qi)(qi)中(zhong)吸收廢(fei)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)余熱(re)。DCH水(shui)(shui)(shui)溶(rong)液(ye)的(de)(de)主要成分濃度(du)分別為:DCH4;2%,HCl;2%,腐(fu)蝕性很強。計劃將廢(fei)水(shui)(shui)(shui)溫(wen)度(du)從85℃降低到72℃左右,將DCH水(shui)(shui)(shui)溶(rong)液(ye)的(de)(de)溫(wen)度(du)從40℃升高到55℃。 2、選型
對于本次改造(zao)來(lai)說,換熱器(qi)(qi)選型要面對的(de)(de)主(zhu)要問(wen)題(ti)有(you)四個:首先是廢水(shui)側工質易結(jie)(jie)(jie)垢;其次由于是設(she)備改造(zao),可(ke)利(li)用(yong)的(de)(de)空間較小;第(di)三(san)個問(wen)題(ti)是熱源的(de)(de)品質較低;第(di)四個問(wen)題(ti)是DCH水(shui)溶(rong)液腐蝕性很強,要注意(yi)防止腐蝕、泄漏。這就(jiu)要求換熱器(qi)(qi)要有(you)較好的(de)(de)防結(jie)(jie)(jie)垢的(de)(de)能力和較高(gao)的(de)(de)傳熱效率(lv),并且結(jie)(jie)(jie)構要緊湊,單位體積的(de)(de)換熱面積要大,密封可(ke)靠。常用(yong)的(de)(de)換熱器(qi)(qi)形式(shi)(shi)有(you)管殼式(shi)(shi)、板式(shi)(shi)和螺(luo)旋板式(shi)(shi)。
管殼式(shi)換熱(re)器的(de)(de)經(jing)濟(ji)性(xing)最(zui)差,密封最(zui)可(ke)(ke)(ke)靠(kao)(kao)但是抗污(wu)垢性(xing)能(neng)一般,在可(ke)(ke)(ke)靠(kao)(kao)性(xing)上(shang)不能(neng)滿足設計的(de)(de)要求(qiu);板式(shi)換熱(re)器的(de)(de)經(jing)濟(ji)性(xing)最(zui)好,但是密封不夠可(ke)(ke)(ke)靠(kao)(kao)并且抗污(wu)垢性(xing)能(neng)一般;螺(luo)旋板式(shi)換熱(re)器抗污(wu)垢能(neng)力最(zui)強,密封可(ke)(ke)(ke)靠(kao)(kao),同(tong)時也具有較(jiao)好的(de)(de)傳熱(re)效率和(he)(he)較(jiao)高(gao)的(de)(de)單位體積(ji)傳熱(re)面(mian)積(ji),因而具有最(zui)高(gao)的(de)(de)可(ke)(ke)(ke)靠(kao)(kao)性(xing)和(he)(he)較(jiao)好的(de)(de)經(jing)濟(ji)性(xing)。
3、酸洗工藝
盡(jin)管(guan)設(she)計(ji)中考(kao)慮了(le)工質易于(yu)結垢的(de)特性(xing)選用了(le)螺(luo)旋板式換熱器,但(dan)由于(yu)工質的(de)強結垢特性(xing)以(yi)及(ji)流動(dong)的(de)不均勻性(xing)等影響,設(she)備運行一段時間以(yi)后必須要(yao)進行清(qing)洗(xi)(xi)、除(chu)垢。螺(luo)旋板的(de)清(qing)洗(xi)(xi)主要(yao)有水(shui)洗(xi)(xi)、酸洗(xi)(xi)和蒸汽沖洗(xi)(xi)三種方法。由于(yu)DCH水(shui)溶(rong)液中含有1;2%的(de)HCl,能夠與(yu)主要(yao)的(de)結垢成(cheng)分Ca(OH)2反(fan)應,生成(cheng)易溶(rong)于(yu)水(shui)的(de)CaCl2,并且不影響下(xia)一步(bu)DCH水(shui)溶(rong)液進入皂化塔中的(de)反(fan)應,因此,本設(she)計(ji)采用DCH水(shui)溶(rong)液到換熱器廢水(shui)側(ce)進行酸洗(xi)(xi)。
實際改造(zao)中配備了A、B兩臺鈦螺旋板式換熱器(qi)(qi),一(yi)臺運(yun)行,一(yi)臺備用。當A換熱器(qi)(qi)運(yun)行一(yi)段(duan)時(shi)間傳熱效果明顯下降(jiang)時(shi),系統切換到(dao)B,同時(shi)引DCH水(shui)溶(rong)液(ye)到(dao)A換熱器(qi)(qi)的廢水(shui)側進行酸(suan)洗(xi),酸(suan)洗(xi)后的DCH水(shui)溶(rong)液(ye)引入皂化塔(ta)。
在DCH管路上(shang)專門設計了酸(suan)洗用(yong)的(de)旁路,通過切換(huan)閥門即可實現(xian)酸(suan)洗,工藝簡便易行(xing)。通常運行(xing)一周酸(suan)洗30min即可達到滿意的(de)效果(guo)。由于(yu)沒(mei)有額外(wai)的(de)酸(suan)溶液的(de)消(xiao)耗,酸(suan)洗的(de)成本幾乎為零。
4、結論
對(dui)于強腐蝕性、易結垢、低品位熱(re)流體工(gong)質的(de)(de)(de)(de)換(huan)熱(re)器設(she)(she)計(ji)(ji),罕見先(xian)例。本次改造的(de)(de)(de)(de)成功,為惡劣(lie)工(gong)況下(xia)工(gong)作的(de)(de)(de)(de)螺(luo)旋(xuan)板(ban)式(shi)換(huan)熱(re)器的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)計(ji)(ji)提供了范(fan)例,也(ye)充分展現了螺(luo)旋(xuan)板(ban)式(shi)換(huan)熱(re)器的(de)(de)(de)(de)優越性。本設(she)(she)計(ji)(ji)中獨特的(de)(de)(de)(de)酸(suan)洗工(gong)藝,也(ye)使得(de)采用廢水工(gong)質的(de)(de)(de)(de)換(huan)熱(re)器具有了令人滿意的(de)(de)(de)(de)操作性,從(cong)而保證了換(huan)熱(re)器的(de)(de)(de)(de)可靠性和經濟性。