CN107904607A - 一种生产工业一铵用列管加热器的清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及设备清洗技术领域，尤其是一种生产工业一铵用列管加热器的清洗方法，经过对碱液浓度以及加热清洗过程中温度进行限定，使得碱液对列管加热器的腐蚀能力极大程度的减弱，对列管加热器中的垢清洗程度更加彻底，使得清洗后的列管加热器的换热效率大幅度的增加，并且经过连续使用5个月，并按照每月清洗一次的方式进行清洗，其换热效率依然能够维持钢开始使用时候的95％以上，而且列管加热器的被腐蚀程度未超过10％。
Description
技术领域
本发明涉及设备清洗技术领域，尤其是一种生产工业一铵用列管加热器的清洗方法。
背景技术
目前，对于工业级磷酸一铵生产装置，一般都是采用湿法磷酸为原料直接生产工业一铵，在料浆浓缩过程中，列管加热器的结垢成为日常检修的关键环节，并且每月基本都要停机检修一次，否则极易造成列管加热器堵塞报废，而每次检修至少要停机2天以上，造成工业磷酸一铵生产成本高，产能低。同时，现有技术中，对于列管加热器的检修主要是对列管加热器进行清洗清理处理，使得工作一定时间的列管加热器中的垢被清洗掉，进而提高其换热效果和延长使用寿命。
当前，列管加热器的清洗清理主要是采用高压清洗机机械清理，但由于列管加热器中垢一般较硬，使得在清洗过程中，清洗效果较差，导致列管加热器换热浓缩效率逐渐下降，导致装置生产能力降低；为此，有研究者考虑对列管加热器采用化学清洗剂进行清洗，而采用的化学清洗剂主要集中在酸、碱清洗剂；虽然，酸或者碱清洗剂能够对列管加热器中所结的垢进行全面清洗处理，并且，相对直接采用高压清洗处理过程来说，其能够清洗处理的效果明显较优，而且使得列管加热器被清洗后的换能效率明显较强。
可是，高温、高浓度的强碱或者强酸，均具有较高的腐蚀性，尤其是强碱，对铬镍不锈钢设备有很强的腐蚀性，导致列管加热器抗腐蚀处理的难度极度增大，并且现有技术中，采用的列管加热器抗碱腐蚀能力依然不够，导致列管加热器使用寿命缩短。据相关研究表明，对于酸、碱清洗剂，其随着温度以及浓度的变化，其腐蚀性能完全不同，对于浓度达到40％以上的氢氧化钠溶液，在100℃以上的温度下，能够使得对不锈钢材料的腐蚀速率达到0.05mm/h以上，极大程度的影响着换热设备的使用寿命。
鉴于此，本研究者针对工业磷酸一铵生产装置以及设备的清洗过程进行研究，对生产过程中，采用的列管加热器进行清洗处理研究，经过对清洗过程中的清洗剂的温度以及浓度进行控制，使得对列管加热器清洗效果较优，产能恢复理想，使用寿命延长，为列管加热器清洗提供一种新思路。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种生产工业一铵用列管加热器的清洗方法。
具体是通过以下技术方案得以实现的：
一种生产工业一铵用列管加热器的清洗方法，包括排净列管加热器中的料浆，采用清水冲洗列管加热器，配制碱液，采用碱液加热清洗列管加热器、再采用清水冲洗列管加热器步骤，所述的配制碱液是配制成质量浓度为15-20％的氢氧化钠溶液；所述的碱液加热清洗列管加热器是加热到温度为100-110℃。
所述的碱液加热清洗，时间为3.5～4.5h。
所述的清水冲洗是采用泵送水清洗40min，再停止20min，再泵送水冲洗40min。
所述的列管加热器，材质为316L管。
所述的配制碱液是配制成质量浓度为18％的氢氧化钠溶液。
所述的碱液加热清洗列管加热器是加热到温度为105℃。
所述的碱液加热清洗，时间为4h。
所述的氢氧化钠溶液在用于加热清洗列管加热器时，向其中加入有镍铝合金粉，该合金粉为30-500nm。
所述的镍铝合金粉加入量占氢氧化钠溶液质量0.5～3％。
与现有技术相比，本发明创造的技术效果体现在：
经过对碱液浓度以及加热清洗过程中温度进行限定，使得碱液对列管加热器的腐蚀能力极大程度的减弱，对列管加热器中的垢清洗程度更加彻底，使得清洗后的列管加热器的换热效率大幅度的增加，并且经过连续使用5个月，并按照每月清洗一次的方式进行清洗，其换热效率依然能够维持钢开始使用时候的95％以上，而且列管加热器的被腐蚀程度未超过10％。
上述的被腐蚀程度的计算是以列管加热器被腐蚀深度占列管加热器管壁厚度。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
在某些实施例中，生产工业一铵用列管加热器的清洗方法，包括排净列管加热器中的料浆，采用清水冲洗列管加热器，配制碱液，采用碱液加热清洗列管加热器、再采用清水冲洗列管加热器步骤，所述的配制碱液是配制成质量浓度为15-20％的氢氧化钠溶液；所述的碱液加热清洗列管加热器是加热到温度为100-110℃。
在某些实施例中，所述的碱液加热清洗，时间为3.5～4.5h。
在某些实施例中，所述的清水冲洗是采用泵送水清洗40min，再停止20min，再泵送水冲洗40min。
在某些实施例中，所述的列管加热器，材质为316L管。
在某些实施例中，所述的配制碱液是配制成质量浓度为18％的氢氧化钠溶液。
在某些实施例中，所述的碱液加热清洗列管加热器是加热到温度为105℃。
在某些实施例中，所述的碱液加热清洗，时间为4h。
在某些实施例中，所述的氢氧化钠溶液在用于加热清洗列管加热器时，向其中加入有镍铝合金粉，该合金粉为30-500nm。
在某些实施例中，所述的镍铝合金粉加入量占氢氧化钠溶液质量0.5～3％。
除此之外，本研究者还对本发明创造的碱液浓度以及使用温度进行了如下的试验操作：
采用管壁厚度为5mm，直径为30mm的316L不锈钢管作为生产磷酸一铵用列管加热器的材料制备成列管加热器，并将其投入磷酸一铵生产装置中使用，使得其对磷酸一铵经过外界换热浓缩，形成磷酸一铵浓缩料浆。
并在上机运作前，对该列管加热器的换热系数进行检测，结果为12000W/m2·℃。该换热系数是以内外均采用清水，管内采用常温水，管外采用热水，使得管外热水对管内冷水加热处理，进而计算出换热系数。
将上述列管加热器制备成5组投入磷酸一铵浓缩生产用装置，并经过统一热水供给和磷酸一铵稀料浆供给，分别入5组列管加热器中进行磷酸一铵浓缩加热处理，并每个月清洗一次，清洗方式分别为：
第一组：将进入列管加热器中的蒸汽阀门关闭，再将进入列管加热器内的料浆阀门关闭，排净料浆，启动清水冲洗泵清洗40min，停止20min，再启动清水冲洗泵清洗40min，循环进行4h，连续工作5个月后，对列管加热器换热系数进行检测。
第二组：将进入列管加热器中的蒸汽阀门关闭，再将进入列管加热器内的料浆阀门关闭，排净料浆，启动清水冲洗泵清洗40min，停止20min，再启动清水冲洗泵清洗40min，采用质量浓度在15-20％范围内的氢氧化钠溶液，加热至温度在100-110℃范围下清洗约4h，再启动清水冲洗泵清洗40min，停止20min，再启动清水冲洗泵清洗40min，连续工作5个月后，对列管加热器换热系数进行检测。
第三组：将进入列管加热器中的蒸汽阀门关闭，再将进入列管加热器内的料浆阀门关闭，排净料浆，启动清水冲洗泵清洗40min，停止20min，再启动清水冲洗泵清洗40min，采用质量浓度为13％的氢氧化钠溶液，加热到105℃下清洗4h，再启动清水冲洗泵清洗40min，停止20min，再启动清水冲洗泵清洗40min，连续工作5个月后，对列管加热器换热系数进行检测。
第四组：将进入列管加热器中的蒸汽阀门关闭，再将进入列管加热器内的料浆阀门关闭，排净料浆，启动清水冲洗泵清洗40min，停止20min，再启动清水冲洗泵清洗40min，采用质量浓度为25％的氢氧化钠溶液，加热到120℃下清洗4h，再启动清水冲洗泵清洗40min，停止20min，再启动清水冲洗泵清洗40min，连续工作5个月后，对列管加热器换热系数进行检测。
第五组：将进入列管加热器中的蒸汽阀门关闭，再将进入列管加热器内的料浆阀门关闭，排净料浆，启动清水冲洗泵清洗40min，停止20min，再启动清水冲洗泵清洗40min，采用质量浓度为18％的氢氧化钠溶液，加热到105℃下清洗4h，再启动清水冲洗泵清洗40min，停止20min，再启动清水冲洗泵清洗40min，并且在氢氧化钠溶液加入清洗的过程中，加入有占氢氧化钠溶液质量2％的镍铝合金粉，镍铝合金粉的粒径在30-500nm之间，连续工作5个月后，对列管加热器换热系数进行检测。
对上述第一组到第五组进行清洗处理的列管加热器进行换热系数以及被腐蚀程度进行测定，结果如下表1所示：
表1
| 换热系数W/m2·℃ | 被腐蚀程度％ | |
| 第一组 | 4376.16 | 23.74 |
| 第二组 | 11541.23 | 8.46 |
| 第三组 | 9532.17 | 3.24 |
| 第四组 | 10842.15 | 17.42 |
| 第五组 | 11613.54 | 5.37 |
由表1的数据显示可以看出，对于在同一磷酸一铵料浆和相同的换热热源的前提下，采用的列管加热器的材质和尺寸均一致时，本发明创造的技术方案，能够明显的改善列管加热器的换热能力，提高产能，而且还能够极大程度的降低对列管加热器的腐蚀，延长使用寿命。
Claims (9)
1.一种生产工业一铵用列管加热器的清洗方法，包括排净列管加热器中的料浆，采用清水冲洗列管加热器，配制碱液，采用碱液加热清洗列管加热器、再采用清水冲洗列管加热器步骤，其特征在于，所述的配制碱液是配制成质量浓度为15-20％的氢氧化钠溶液；所述的碱液加热清洗列管加热器是加热到温度为100-110℃。
2.如权利要求1所述的生产工业一铵用列管加热器的清洗方法，其特征在于，所述的碱液加热清洗，时间为3.5～4.5h。
3.如权利要求1所述的生产工业一铵用列管加热器的清洗方法，其特征在于，所述的清水冲洗是采用泵送水清洗40min，再停止20min，再泵送水冲洗40min。
4.如权利要求1所述的生产工业一铵用列管加热器的清洗方法，其特征在于，所述的列管加热器，材质为316L管。
5.如权利要求1所述的生产工业一铵用列管加热器的清洗方法，其特征在于，所述的配制碱液是配制成质量浓度为18％的氢氧化钠溶液。
6.如权利要求1所述的生产工业一铵用列管加热器的清洗方法，其特征在于，所述的碱液加热清洗列管加热器是加热到温度为105℃。
7.如权利要求2所述的生产工业一铵用列管加热器的清洗方法，其特征在于，所述的碱液加热清洗，时间为4h。
8.如权利要求1所述的生产工业一铵用列管加热器的清洗方法，其特征在于，所述的氢氧化钠溶液在用于加热清洗列管加热器时，向其中加入有镍铝合金粉，该合金粉为30-500nm。
9.如权利要求1所述的生产工业一铵用列管加热器的清洗方法，其特征在于，所述的镍铝合金粉加入量占氢氧化钠溶液质量0.5～3％。
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