三、加热管的结垢及处理
1、为什么要防垢、除垢
垢层厚度与传热系数的关系
总的来说:
垢层存在使K↓,且δ↑K↓;
但是对于干净加热面K0越大,相同δ ,K下降越快;
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结垢对传热系数影响的形成原因:
CaCO3垢生成的原因是:碳酸氢钙受热分解,生成溶解度极低的细小碳酸钙晶粒,极易附着在加热管壁上,形成污垢。
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3、防垢措施
(1)卤水净化
(2)一般措施:
沸腾段高度设计
选择光滑加热管
控制好蒸发器液面
控制加热蒸汽压力稳定
循环泵
防大块盐卡管
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(3)石膏晶种防垢法
原理:在制盐过程中,加入一定量的悬浮石膏颗粒与蒸发器内,起着晶核的作用,由于同种晶体之间的亲和力较大,使溶液中析出的石膏立即依附与加入的石膏晶种上从而减少或消除其附着与加热管壁的机会,达到防垢的目的。
试验名称
传热面积/m2
流体流速/m/s
运行时间/h
传热系数
自贡舒平
288
稳定不变
自贡郭家坳
384
稳定不变
贡井二车间
180
3000
稳定不变
试验结果
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石膏晶种防垢法技术要点:
卤水从一开始加热就要添加晶种,并维持晶种含量15~30g/L;
可采用蒸发过程析出的石膏作为晶种,同种晶型效果好;
石膏粒度越小,活性越高,防垢效果越好,一般应在20μm以下;
生产操作保持“五稳定”:液面、进料流量、蒸汽压力、排料量和末效真空度;
开车时尽量用母液进罐,否则加晶种;
定期进行清洗
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(4)柴油添加法
在制盐蒸发器的低温效,加入柴油(浓度在5~10PPm),由于预先加入的柴油覆盖在析出的石膏晶体表面,改变其表面力学性质,是指悬浮于料液之中,而不沉积在加热管上,从而达到减轻结垢的目的。
此法只能应用在低温效(末效),原因t↑柴油的粘度↓
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(5)盐粒摩擦法
一般刚形成的垢为疏松状态,而随着水分的不断失去,变得致密,因此如果在垢层变得致密前加入固体颗粒盐摩擦,可以减轻垢的生成,一般在蒸发开始时,加入并维持7~10%的固体盐,,能起到很好的防垢效果。
(6)其它方法
例如超声波法、电磁法等
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4、除垢方法
对可溶性垢层:刷洗(大刷、小刷)
对不溶性垢层:
机械除垢法:高压水及金属铰刀
化学除垢法:酸溶脱法
碱+酸溶脱法
EDTA溶脱法:价格高
物理除垢法(热力除垢法):冷水快速浸罐法和蒸汽烘罐法:注意设备承受力,只能用于致密的垢层
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提高温度,增加流速(),盐酸浓度提高均可以增加溶解速度;但注意酸对设备的腐蚀,加阻蚀剂。
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本章重点:
1、卤水净化的意义;
2、卤水净化的方法(要求掌握给定卤水,会选方法并写出化学反应方程式);
3、蒸发操作的目的及蒸发效数的定义;
4、单效蒸发的物料衡算(一般情况和真空制盐卤水蒸发);
5、单效蒸发热量衡算(一般情况和存在过程热效应);
6、蒸发系统温差损失的概念及计算;
7、传热有效温差及传热面积计算;
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8、多效蒸发的目的(节能),效数与生蒸汽消耗量之间的关系;
9、多效蒸发理论效数的计算;
10、多效蒸发最佳效数的确定;通过改变那些参数可以实现适当增加效数;
11、多效蒸发的基本流程及优缺点;
12、如何提高蒸发装置的生产能力;
13、蒸发系统的节能降耗(详细论述);
14、蒸发器的生产能力和生产强度;
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15、多效蒸发计算(物料衡算、热量衡算、温差分配等)——毕业设计
16、多效蒸发温差分配为什么常用等面积分配法?
17、真空制盐卤水进料流程的确定;
18、盐脚卤水淘洗的作用和原理;
19、真空制盐为什么要防垢?
20、NaCl、Na2SO4、CaSO4、CaCO3的生成原因?
21、防垢的方法有哪些?
22、石膏晶种防垢法的防垢机理和要点
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内容总结
三、加热管的结垢及处理。组 成 / %。NaCl垢的形成是由于沸腾汽化水分(
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