[发明专利]一种石墨换热器列管结垢清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石墨换热器列管结垢清洗方法。

背景技术

石墨换热器是二水湿法磷酸生产中浓缩系统的主要设备之一，在磷酸浓缩时，随着磷酸浓度提高，湿法磷酸中溶的多种离子(如Na₂O、K₂O)以及其它酸不溶物的溶解度急速下降而析出沉淀，如钙、镁、铁等盐类析出，常粘附于浓缩石墨换热器列管内壁上形成硬垢壳，即结垢，此类结垢硬而发亮，组成主要是硫酸钙、硅酸盐(如氟硅酸钠、氟硅酸钾及硅酸钙等)、钙镁铝磷酸盐等。其中钠钾盐类、硅酸钙等会形成坚硬致密的硬质结垢粘附于浓缩石墨换热器列管内壁上，不易被清洗除掉，磷矿中的K₂O及Na₂O因其含量低，常常不为人们所重视，但事实证明，其生成的氟硅酸盐是管道结垢的主要原因，常常造成管道或泵进出口的堵塞，使清洗频率增加，常用的硫酸清洗不易清除，常用的方法为定期配制硫酸清洗液进行清洗，同时在清洗后采用高压清洗水等机械清洗法对石墨换热器的结垢进行疏通及除垢，但这种方法不能彻底清洗除掉结垢，并随着生产时间加长，用硫酸洗液清洗时未能清除掉的垢也越积越厚，严重降低传热效率，增大了传热阻力，造成石墨换热器生产能力下降，使生产成本升高。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有技术的不足，提供了一种石墨换热器列管结垢清洗方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：石墨换热器列管结垢清洗方法，它包含如下步骤：第一次水冲洗(机械洗)→第一次试压→酸洗→第二次水冲洗(机械洗)→第二次试压→碱洗→第三次水冲洗(机械洗)→第三次试压。

所述酸洗步骤中，酸液由浓度为7-8％盐酸和浓度为6-8％氟硅酸按1∶0.5比例进行配制，温度控制在50℃至60℃。

作为本发明的进一步改进，在酸液中加入酸洗缓蚀剂。

所述碱洗步骤中，碱液由浓度为6-7％氢氧化钠和浓度为9-10％碳酸钠按比例1∶2进行配制。

所述碱洗步骤中，碱液通过泵的作用，在石墨换热器列管内强制循环流动，当温度达到60℃至70℃，停止循环进行浸泡。

所述第一次、第二次和第三次水冲洗步骤为用机械器具或高压清洗机用水冲洗。

本发明的有益效果是：耗时短，清洗时间一般需3天左右，清洗后石墨换热器产酸能力可从86％提高到98％以上，且对换热列管无损伤，对恢复石墨换热器的功能和提高生产能力有明显的改善。

经实践证明，用本方法清洗后石墨换热器的加酸量可提高到110m³/h，可提高生产能力54％左右，增产效果显著，使石墨换热器换热能力恢复到98％以上。

具体实施方式

下面结合实施例进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述的实施例。

本发明所述的石墨换热器列管结垢清洗方法，它包含如下步骤：第一次水冲洗(机械洗)→第一次试压→酸洗→第二次水冲洗(机械洗)→第二次试压→碱洗→第三次水冲洗(机械洗)→第三次试压。

所述酸洗步骤中，酸液由浓度为7-8％盐酸和浓度为6-8％氟硅酸按1∶0.5比例进行配制，温度控制在50℃至60℃。在清洗过程中，酸液通过泵的作用，在石墨换热器列管内中强制循环流动，以防止局部温度过高造成石墨换热器列管的伤害；同时为了防止对设备的腐蚀，可在酸液中加入相应的酸洗缓蚀剂，其主要化学反应如下：

Ca₃(PO₄)₂+6HCl→3CaCl₂+2H₃PO₄

K₂SiF₆+2HCl→2KCl+H₂SiF₆

Na₂SiF₆+2HCl→2NaCl+H₂SiF₆

所述碱洗步骤中，碱液由浓度为6-7％氢氧化钠和浓度为9-10％碳酸钠按比例1∶2进行配制。在清洗过程中，碱液通过泵的作用，在石墨换热器列管内强制循环流动，以防止局部温度过高造成石墨换热器列管的伤害，当温度达到60℃至70℃，停止循环进行浸泡。这个浸泡，使清洗的温度保持在这个范围内，对于不能用酸洗除掉的硬质结垢如硫酸盐垢、氟硅酸盐垢等，通过在这温度下与碱液作用发生转化反应，使老垢疏松或脱落。其主要化学反应如下：

1、对硫酸盐垢的转化作用