蒸发结晶器结垢是含盐溶液蒸发结晶生产中常见的现象,盐溶液蒸发设备蒸发室和加热管的结垢,不仅将降低设备的有效容积,而且将使加热管的传热系数降低,恶化生产条件,产能下降,严重的结垢还将迫使生产停顿,缩短有效生产时间,降低设备寿命甚至损坏设备,增加原材料和能源的消耗,因此蒸发罐的防垢一直是盐溶液蒸发生产中高度重视的技术问题。
蒸发结晶器结垢的原因: 蒸发结晶器由于大部分盐卤中都含有钙、镁等阳离子和硫酸根、碳酸根等阴离子,这些离子所组成的化合物,碳酸钙、硫酸钙、硫酸钠、氯化钠等会因浓度、温度变化,达到过饱和而结晶析出,在加热管内和蒸发室内壁附着而生成垢 。特别是由于硫酸钙的负溶解度,即当温度超过40℃时,随温度升高其溶解度下降。在盐水中其接近饱和,当在加热管内卤水升温时,难免结晶析出。另一方面是由于操作的原因,在生产中因操作的原因容易出现假液面、低液面生产或者加热蒸汽突然暴涨的现象,造成加热管出口处的静液位压力不足,使本应在加热管出口以上才沸腾的加热卤水,因静液位压力不足而在加热管内沸腾,这必然引起盐类的结晶析出,在加热内壁附着而形成盐垢。
蒸发结晶器除垢方法
在多年的科研和生产实践中,总结出很多行之有效除垢方法
(1)水溶法
适宜于除去水溶性垢层或垢层混合物中水溶性组分大的情况;如Na2SO4、NaCl和CaSO4 ·Na2 SO4 等。采用水溶除垢时,常需适当加热,以提高溶解度和加快溶解速度。
(2)酸洗法
适宜于除去碳酸盐垢物,或垢层混合物中碳酸盐组分大的情况。酸洗液一般用盐酸配制,酸的浓度为1% ～3% , 垢层太厚可增加到5%,可根据除垢情况采取一次洗涤或多次洗涤。洗涤中要注意防止气泡泛液和及时分离沉渣。酸洗完后要用稀碱液中和, 或用淡水洗净, 防止设备受损。
(3)碱煮—酸洗法
适宜除去硫酸钙、硫酸锶等垢层。操作时先用纯碱配成3% ～5%浓度洗液,在加热情况下循环,此时发生的化学反应为:CaSO4 +Na2 CO3=CaCO3 ↓ +Na2 SO4SrSO4 +Na2CO3=SrCO3 ↓ +Na2 SO4 然后再用酸洗液循环,除去上反应式中生成的碳酸盐。酸浓度1%～3% ,最后再用淡水清洗。
(4)机械除垢
适宜于除去各种垢物。对铜、铜镍合金及钛管不宜采用此法,以避免管材受损。该法是采用“洗管器”,在水流伴同下用机械刀刮削垢层的办法除去垢物。该法除垢费用省,但垢物不易清除干净,而且只宜用于碳钢设备。
(5)高压水清洗技术
试验表明:此方法清洗彻底,除垢率大于99%。但此法耗费人力、物力较大,清理速度慢,工程造价高。
