鈦螺旋板式換熱器在環氧裝置中的應用
作者： 時(shi)間：2023-08-15 瀏覽：7728人次鈦螺(luo)旋板式換熱器在環氧裝置中的應用
1、前言
環(huan)氧氯(lv)丙烷裝置(zhi)的(de)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)含(han)雜(za)質(zhi)顆粒較多，主(zhu)(zhu)要雜(za)質(zhi)成分為Ca（OH）2和(he)CaCl2，極易(yi)結垢。廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)溫(wen)(wen)度(du)大約(yue)在85℃，屬于(yu)低品位熱能(neng)，不(bu)易(yi)回(hui)收(shou)利(li)用。但是如(ru)果不(bu)加回(hui)收(shou)處理(li)，一方(fang)面會造(zao)成能(neng)源的(de)浪費；另一方(fang)面，由于(yu)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)溫(wen)(wen)度(du)較高，排放(fang)到水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)廠還會破(po)壞污水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)系(xi)統微生(sheng)(sheng)物的(de)生(sheng)(sheng)態環(huan)境。因此(ci)，在環(huan)氧氯(lv)丙烷裝置(zhi)環(huan)化系(xi)統節能(neng)改造(zao)中(zhong)考慮在皂化塔之前增加換熱器，進入(ru)皂化塔的(de)二氯(lv)丙醇(DCH)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)溶液(ye)在換熱器中(zhong)吸(xi)收(shou)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)余熱。DCH水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)溶液(ye)的(de)主(zhu)(zhu)要成分濃度(du)分別為:DCH4；2%，HCl；2%，腐蝕性(xing)很強。計劃將(jiang)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)溫(wen)(wen)度(du)從(cong)85℃降低到72℃左(zuo)右，將(jiang)DCH水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)溶液(ye)的(de)溫(wen)(wen)度(du)從(cong)40℃升高到55℃。 2、選型
對(dui)于本(ben)次改造來說，換(huan)熱(re)器(qi)選型要面對(dui)的(de)(de)(de)主要問(wen)題有四個(ge):首先是廢水(shui)側工質(zhi)易結垢(gou)；其次由于是設(she)備改造，可利用(yong)的(de)(de)(de)空間較(jiao)(jiao)小；第(di)三(san)個(ge)問(wen)題是熱(re)源的(de)(de)(de)品質(zhi)較(jiao)(jiao)低；第(di)四個(ge)問(wen)題是DCH水(shui)溶液腐蝕性很強，要注意防止腐蝕、泄漏。這(zhe)就要求換(huan)熱(re)器(qi)要有較(jiao)(jiao)好的(de)(de)(de)防結垢(gou)的(de)(de)(de)能(neng)力和較(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)傳熱(re)效率(lv)，并且結構要緊湊(cou)，單位體(ti)積的(de)(de)(de)換(huan)熱(re)面積要大，密封可靠。常用(yong)的(de)(de)(de)換(huan)熱(re)器(qi)形式(shi)有管(guan)殼(ke)式(shi)、板式(shi)和螺旋板式(shi)。
管殼式換(huan)熱(re)器的經濟(ji)性(xing)(xing)最差，密封最可(ke)靠但是(shi)抗(kang)污垢(gou)性(xing)(xing)能一(yi)般(ban)，在可(ke)靠性(xing)(xing)上不(bu)能滿足設計的要(yao)求；板式換(huan)熱(re)器的經濟(ji)性(xing)(xing)最好，但是(shi)密封不(bu)夠可(ke)靠并(bing)且抗(kang)污垢(gou)性(xing)(xing)能一(yi)般(ban)；螺(luo)旋(xuan)板式換(huan)熱(re)器抗(kang)污垢(gou)能力最強(qiang)，密封可(ke)靠，同時也具有(you)較(jiao)(jiao)好的傳熱(re)效率和較(jiao)(jiao)高(gao)的單(dan)位(wei)體積(ji)(ji)傳熱(re)面(mian)積(ji)(ji)，因而具有(you)最高(gao)的可(ke)靠性(xing)(xing)和較(jiao)(jiao)好的經濟(ji)性(xing)(xing)。
3、酸洗工藝
盡管設(she)計(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)考慮了(le)工質(zhi)易(yi)于(yu)結垢的(de)(de)(de)(de)特(te)性(xing)選用了(le)螺旋板式換熱器，但由于(yu)工質(zhi)的(de)(de)(de)(de)強結垢特(te)性(xing)以(yi)及流動的(de)(de)(de)(de)不(bu)均勻性(xing)等影(ying)響，設(she)備(bei)運行一(yi)段時間以(yi)后必(bi)須要(yao)進行清洗(xi)、除垢。螺旋板的(de)(de)(de)(de)清洗(xi)主(zhu)要(yao)有水(shui)洗(xi)、酸洗(xi)和蒸汽沖洗(xi)三種(zhong)方法。由于(yu)DCH水(shui)溶液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)含(han)有1；2%的(de)(de)(de)(de)HCl，能夠與主(zhu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)結垢成分(fen)Ca（OH）2反(fan)應，生成易(yi)溶于(yu)水(shui)的(de)(de)(de)(de)CaCl2，并且不(bu)影(ying)響下一(yi)步(bu)DCH水(shui)溶液(ye)(ye)進入皂化(hua)塔中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應，因此，本設(she)計(ji)采用DCH水(shui)溶液(ye)(ye)到換熱器廢水(shui)側(ce)進行酸洗(xi)。
實(shi)際改造中配備了Ａ、Ｂ兩(liang)臺鈦螺(luo)旋板式換(huan)(huan)熱器(qi)，一臺運(yun)(yun)行，一臺備用。當Ａ換(huan)(huan)熱器(qi)運(yun)(yun)行一段時間傳(chuan)熱效果明(ming)顯(xian)下(xia)降(jiang)時，系統切換(huan)(huan)到Ｂ，同(tong)時引(yin)DCH水(shui)(shui)溶液(ye)到Ａ換(huan)(huan)熱器(qi)的廢水(shui)(shui)側進行酸洗(xi)，酸洗(xi)后的DCH水(shui)(shui)溶液(ye)引(yin)入皂化塔。
在DCH管路上專門(men)設計了(le)酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)用的旁路，通過切(qie)換閥(fa)門(men)即可實現酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)，工藝簡便易(yi)行。通常(chang)運行一周酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)30min即可達到滿意的效果(guo)。由于沒(mei)有(you)額外(wai)的酸(suan)(suan)溶(rong)液的消耗，酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)的成本幾乎為零(ling)。
4、結論
對于強腐(fu)蝕性(xing)(xing)(xing)、易(yi)結垢、低品(pin)位(wei)熱流體工質的(de)換熱器(qi)設(she)計，罕見(jian)先例(li)。本次改造的(de)成功，為(wei)惡劣工況(kuang)下(xia)工作的(de)螺旋(xuan)板式換熱器(qi)的(de)設(she)計提供了范例(li)，也(ye)充分展(zhan)現(xian)了螺旋(xuan)板式換熱器(qi)的(de)優越性(xing)(xing)(xing)。本設(she)計中獨(du)特的(de)酸洗(xi)工藝，也(ye)使(shi)得(de)采用(yong)廢水(shui)工質的(de)換熱器(qi)具有了令(ling)人(ren)滿意的(de)操作性(xing)(xing)(xing)，從而(er)保證了換熱器(qi)的(de)可靠性(xing)(xing)(xing)和經(jing)濟性(xing)(xing)(xing)。
