鈦螺旋板式換熱器在環氧裝置中的應用
作者： 時間：2023-08-15 瀏覽：6844人次鈦螺(luo)旋(xuan)板式換熱器在環氧(yang)裝置中(zhong)的應用(yong)
1、前言
環(huan)氧氯丙烷裝(zhuang)置的廢水(shui)(shui)(shui)含雜質顆粒較多，主要(yao)雜質成分(fen)為Ca（OH）2和CaCl2，極(ji)易結垢。廢水(shui)(shui)(shui)溫度(du)(du)大約在(zai)85℃，屬于低品位熱(re)(re)能，不易回(hui)收(shou)利用。但是如果(guo)不加回(hui)收(shou)處(chu)理，一(yi)方(fang)面會造(zao)成能源的浪費；另一(yi)方(fang)面，由(you)于廢水(shui)(shui)(shui)的溫度(du)(du)較高，排放到水(shui)(shui)(shui)廠還會破壞污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理系(xi)統微生物的生態(tai)環(huan)境。因此，在(zai)環(huan)氧氯丙烷裝(zhuang)置環(huan)化系(xi)統節能改造(zao)中考慮在(zai)皂化塔之前增加換熱(re)(re)器(qi)，進入(ru)皂化塔的二氯丙醇(DCH)水(shui)(shui)(shui)溶(rong)液在(zai)換熱(re)(re)器(qi)中吸收(shou)廢水(shui)(shui)(shui)的余熱(re)(re)。DCH水(shui)(shui)(shui)溶(rong)液的主要(yao)成分(fen)濃(nong)度(du)(du)分(fen)別為:DCH4；2%，HCl；2%，腐蝕性很強(qiang)。計劃將(jiang)(jiang)廢水(shui)(shui)(shui)溫度(du)(du)從(cong)85℃降低到72℃左右(you)，將(jiang)(jiang)DCH水(shui)(shui)(shui)溶(rong)液的溫度(du)(du)從(cong)40℃升高到55℃。 2、選(xuan)型
對于(yu)本(ben)次(ci)改造來(lai)說，換(huan)熱(re)(re)器選型要(yao)面對的(de)主要(yao)問(wen)題(ti)有(you)四個(ge):首先是(shi)(shi)廢水側工質易結(jie)垢(gou)；其次(ci)由于(yu)是(shi)(shi)設(she)備改造，可利(li)用(yong)(yong)的(de)空間較(jiao)小(xiao)；第(di)三個(ge)問(wen)題(ti)是(shi)(shi)熱(re)(re)源的(de)品(pin)質較(jiao)低(di)；第(di)四個(ge)問(wen)題(ti)是(shi)(shi)DCH水溶(rong)液腐(fu)蝕性(xing)很強，要(yao)注意防止腐(fu)蝕、泄漏。這就要(yao)求換(huan)熱(re)(re)器要(yao)有(you)較(jiao)好(hao)的(de)防結(jie)垢(gou)的(de)能(neng)力和(he)較(jiao)高的(de)傳(chuan)熱(re)(re)效率(lv)，并(bing)且結(jie)構要(yao)緊(jin)湊，單(dan)位體積(ji)的(de)換(huan)熱(re)(re)面積(ji)要(yao)大，密封可靠(kao)。常用(yong)(yong)的(de)換(huan)熱(re)(re)器形式(shi)(shi)有(you)管殼式(shi)(shi)、板(ban)式(shi)(shi)和(he)螺(luo)旋板(ban)式(shi)(shi)。
管殼式(shi)換(huan)熱(re)(re)(re)器的(de)經濟(ji)(ji)性(xing)最(zui)(zui)(zui)(zui)差(cha)，密封最(zui)(zui)(zui)(zui)可靠(kao)但(dan)是抗(kang)(kang)污垢性(xing)能(neng)一般，在可靠(kao)性(xing)上不(bu)能(neng)滿足設(she)計的(de)要(yao)求；板式(shi)換(huan)熱(re)(re)(re)器的(de)經濟(ji)(ji)性(xing)最(zui)(zui)(zui)(zui)好，但(dan)是密封不(bu)夠可靠(kao)并且抗(kang)(kang)污垢性(xing)能(neng)一般；螺旋板式(shi)換(huan)熱(re)(re)(re)器抗(kang)(kang)污垢能(neng)力最(zui)(zui)(zui)(zui)強，密封可靠(kao)，同時(shi)也具有(you)較(jiao)(jiao)(jiao)好的(de)傳熱(re)(re)(re)效率和較(jiao)(jiao)(jiao)高的(de)單位(wei)體積傳熱(re)(re)(re)面積，因而具有(you)最(zui)(zui)(zui)(zui)高的(de)可靠(kao)性(xing)和較(jiao)(jiao)(jiao)好的(de)經濟(ji)(ji)性(xing)。
3、酸洗工藝
盡(jin)管(guan)設(she)計中考慮(lv)了工(gong)質(zhi)易于(yu)(yu)(yu)結垢的(de)特性(xing)選(xuan)用了螺旋(xuan)板式換(huan)熱(re)器，但由于(yu)(yu)(yu)工(gong)質(zhi)的(de)強結垢特性(xing)以及流動的(de)不均勻性(xing)等影響，設(she)備運行一段時間以后(hou)必須要進行清洗、除垢。螺旋(xuan)板的(de)清洗主要有(you)水洗、酸洗和蒸汽沖洗三種方法(fa)。由于(yu)(yu)(yu)DCH水溶(rong)(rong)(rong)液中含有(you)1；2%的(de)HCl，能夠與主要的(de)結垢成分Ca（OH）2反應，生成易溶(rong)(rong)(rong)于(yu)(yu)(yu)水的(de)CaCl2，并且不影響下(xia)一步DCH水溶(rong)(rong)(rong)液進入皂(zao)化(hua)塔中的(de)反應，因(yin)此，本設(she)計采用DCH水溶(rong)(rong)(rong)液到換(huan)熱(re)器廢(fei)水側進行酸洗。
實際(ji)改(gai)造(zao)中配(pei)備了Ａ、Ｂ兩臺(tai)鈦(tai)螺(luo)旋(xuan)板式換熱器(qi)，一臺(tai)運行，一臺(tai)備用。當Ａ換熱器(qi)運行一段時間傳熱效果明顯下降時，系統切換到(dao)Ｂ，同時引(yin)DCH水(shui)溶(rong)液到(dao)Ａ換熱器(qi)的廢(fei)水(shui)側進行酸洗，酸洗后的DCH水(shui)溶(rong)液引(yin)入(ru)皂化塔(ta)。
在(zai)DCH管路(lu)上專門設(she)計(ji)了酸(suan)洗(xi)用的旁路(lu)，通過切換閥(fa)門即(ji)(ji)可(ke)實現酸(suan)洗(xi)，工藝(yi)簡便(bian)易(yi)行。通常運行一(yi)周酸(suan)洗(xi)30min即(ji)(ji)可(ke)達(da)到(dao)滿意的效果。由于(yu)沒有額外的酸(suan)溶液的消耗(hao)，酸(suan)洗(xi)的成本幾乎為(wei)零。
4、結論
對(dui)于強(qiang)腐蝕性(xing)(xing)、易結垢、低品位(wei)熱(re)流體工(gong)質的(de)(de)(de)換(huan)(huan)(huan)熱(re)器設計(ji)(ji)，罕見先(xian)例(li)。本次改(gai)造的(de)(de)(de)成功，為(wei)惡劣工(gong)況(kuang)下工(gong)作(zuo)的(de)(de)(de)螺旋板(ban)式換(huan)(huan)(huan)熱(re)器的(de)(de)(de)設計(ji)(ji)提供了范例(li)，也充分(fen)展現了螺旋板(ban)式換(huan)(huan)(huan)熱(re)器的(de)(de)(de)優越性(xing)(xing)。本設計(ji)(ji)中(zhong)獨特的(de)(de)(de)酸洗工(gong)藝，也使得采(cai)用(yong)廢(fei)水工(gong)質的(de)(de)(de)換(huan)(huan)(huan)熱(re)器具有了令人滿(man)意的(de)(de)(de)操作(zuo)性(xing)(xing)，從(cong)而保證(zheng)了換(huan)(huan)(huan)熱(re)器的(de)(de)(de)可靠性(xing)(xing)和經(jing)濟性(xing)(xing)。
