Способ очистки внутренней поверхности теплообменного оборудования Советский патент 1992 года по МПК F28G9/00 

Изобретение относится к химическим способам очистки труднорастворимых отложений с внутренней поверхности трубного пространства теплообменной аппаратуры производства карбамида.

Известны способы очистки внутренних поверхностей теплообменной аппаратуры путем ее промывки растворами щелочей, минеральных, органических кислот и композициями на их основе (например 5-15% концентрации азотная, соляная, серная, фосфо рная, лимонная, плавиковая, щавелевая, муравьиная и др)

Недостатком указанных выше способов очистки является низкая скорость растворения осадков на основе спекшихся оксидов железа при 5-15% концентрации кислот.

В 5-15%-ных растворах соляной кислоты при 90°С осадок растворяется полностью. Однако, использование соляной кислоты для промывки оборудования из нержавеющих сталей аустенитного класса нецелесообразно из-за возникновения пит- тинговой коррозии.

Наиболее близким к предлагаемому является способ удаления отложений на основе фосфорной кислоты 5-15%-ой концентрации при нагревании до 100°С.

Недостатком этого способа является то, что 5-15% фосфорная кислота при температуре до 100°С не растворяет осадок, а лишь размягчает его и, вследствие малого диаметра свободного отверстия трубок тепло- обменного оборудования, не позволяет удалить отложения.

Цель изобретения - повышение качества очистки.

Это достигается тем, что очистку внутренней поверхности теплообменного оборудования, преимущественно производства карбамида, проводят путем цир улчции по замкнутому контуру рястпор 1- к ; орной кислоты при нагревании ( : iu.o кислоту используют в вило Г ) I : --пора, циркуляцию осущестнл мюше

ним осадка и кислоты соответственно 1:5, очищаемую поверхность подвергают нагреву до температуры 102-110°С.

Способ очистки осуществляют по замкнутому циклу: емкость, насос, теплообменник, емкость.

Пример. Испарители t, I и III ступени дистилляции предназначены для подогрева плава карбамида за счет тепла конденсации пара. Испаритель I ступени дистилляции имеет 2082 трубки, длина каждой трубки 7440 мм, диаметр - 10 мм, толщина стенки 1,5 мм. Испаритель II ступени дистилляции имеет 2840 трубок, каждая длиной 7500 мм и диаметром 10 мм с толщиной 1,5 мм. Испаритель III ступени дистилляции имеет 1598 трубок, каждая длиной 8000 мм, диаметром 10 мм с толщиной стенок 1,5 мм.

Трубчатка всех испарителей выполнена из хромо-никель-молибденистой стали ASTM А 213 (аналог - отечественная сталь 08Х17Н13М2Т).

В процессе эксплуатации на внутренних поверхностях трубок испарителей накапливаются труднорастворимые отложения следующего состава: 94,3 - 96,0% оксидов железа, 1,1-1,3% (в перерасчете на Са, 2,3 - 2,8% силикатов, 0,6 - 0,8% органических веществ типа масел.

Толщина осадка достигала в среднем 1,5 - 2,0 мм, отдельные трубки (10-12%) за- .биты полностью,

Для растворения отложений в емкости готовится раствор ортофосфорной кислоты концентрацией 20 - 40% и насосом со скоростью 1-1,5 м/с подается в трубное пространство испарителя, г в межтрубное пространство поступает насыщенный пар, подогревающий промывочный раствор до температуры кипения (102-110°С). Циркуляция раствора осуществляется в течение 48 ч. В течение всего процесса очистки ведется аналитический контроль за концентрацией свободной фосфорной кислоты в системе и температурой раствора. При снижении концентрации свободной фосфорной кислоты ниже 20% за счет связывания ее в фосфаты железа, производится подпмгка промывочного раствора концентрированной фосфорной кислотой для поддержания

соотношения осадок - кислота 1:5.

В таблице приведены сравнительные данные по очистке испарителей от осадка известным и предлагаемым способами. Таким образом, использование предлагаемого способа обеспечивает 100% очистку трубок испарителя производства карбамида, способствует восстановлению теплообмена, продлевает срок службы дорогостоящего оборудования,

Формула изобретения

Способ очистки внутренней поверхности теплообменного оборудования, преимущественно производства карбамида, путер. циркуляции по замкнутому контуру раствора фосфорной кислоты при нагревании, о т- личающийся тем. что. с целью повышения качества очистки, фосфорную кислоту используют в виде 20-40%-ного раствора и циркуляцию осуществляют при соотношеими осадка и кислоты соответственно 1:5, при этом нагреву подвергают очищаемую поверхность до температуры 102-110°С.

Использование: в производстве карбамида. Сущность изобретения: 20-40%-ный раствор фосфорной кислоты циркулирует по замкнутому контуру теплообменного оборудования. Предварительно его поверхность нагревают водным паром до температуры 102-110°С. Соотношение осадка и кислоты составляет соответственно 1:5. 1 табл.