专利名称：一种冷凝器自洁的方法
技术领域：
本发明属于冷凝器的清洁方法，特别涉及一种可能固化的被冷凝物料(如结晶、聚合等)使用的冷凝器的清洁方法。
背景技术：
冷凝器在冷凝易固化物系时，由于混合物系存在不均匀、不稳定的特性，即使冷凝下来的溶液整体浓度并没有达到其对应温度下的固化浓度，但局部会出现过饱和现象，从而形成固体黏附在冷凝器的换热管管壁上。再者，因冷凝器换热管管壁处流速较低，不能及时把附在管壁的固体带走。因此，冷凝易固化物系的冷凝器，其换热管管壁易生成固体附着物。一旦管壁上生成固体附着物，冷凝器传热效果就会变差，严重时甚至导致冷凝器堵塞，使整个单元无法继续运转而被迫停车清洗。
此类冷凝器的现有清洁方法是采用间断水清洗，这就导致系统运行中断，不适用于连续性较强的化工生产。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种冷凝器自洁的方法，此种方法能防止被冷凝物料的固化物在冷凝器管壁上沉积，使冷凝器管壁处于清洁状态，从而解决冷凝器冷凝效果差、通道堵塞以及不能连续运行的问题。
为了实现上述目的，通过对存在问题的分析，综合考虑以下几个方面设计技术方案①尽可能降低晶核形成的几率；②避免被冷凝物料直接接触冷凝器管壁，防止发生局部过冷的现象；③溶解已形成的固化物。
本发明所述方法是将经冷凝器冷却形成的冷凝液中的一部分从冷凝器出液口返回至冷凝器的待冷却物料入口处，返回的冷凝液雾化，与气相待冷却物料混合形成气体和液体雾滴混合物进入冷凝器，实现冷凝器的清洁；所述经冷凝器冷却形成的冷凝液为不饱和溶液。
本发明所述方法可实现①部分冷凝液返回至冷凝器的待冷却物料入口处雾化后进入冷凝器，在冷凝器换热管表面形成“稳定”的液膜，从而降低晶核产生的几率。
②由于回流液是不饱和溶液，相对物系中局部过饱和的溶液而言是“稀释剂”，因而减少了固体析出的可能。
③在返回的不饱和溶液的洗涤作用下，使已形成的固体溶解，从而防止固体物质在冷凝器上沉积。
冷凝液再次返回到冷凝器，对工艺介质浓度没有影响，但返回量大则消耗动力多。返回量是根据冷却水流量、冷却水回水温度及工艺物料的气相压力和组成并结合试验确定的。试验表明，从冷凝器出液口返回至冷凝器待冷却物料入口处的冷凝液量控制在冷凝液总量的0.5～30％为宜。
本发明具有以下有益效果1、本发明所述方法从根本上解决了被冷凝物料的固化物在冷凝器的换热管管壁上的沉积结垢问题，为清洁冷凝器提供了一种不同构思的技术方案。
2、使用本发明所述方法，对物系本身无污染，冷凝器连续实现“自洁”，从而使冷凝单元能连续正常运行，避免临时停运清洗，不仅能提高生产能力，而且能节约清洗费和换热管的维修费。
3、使用本发明所述方法，能延长冷凝器的换热管的使用寿命。
4、本发明所述方法只需增加一个返液输送泵，成本低廉，易于实现，操作简单。
5、选择了合理的冷凝液返回量，有利于节约能源。
图1是本发明所述冷凝器自洁的方法的工艺流程图，该图表明了返液输送泵与冷凝器的连接关系。
图中，1-冷凝器、2-返液输送泵、3-返液输送管。
具体实施例方式
本实施例中的冷凝器1的结构如图1所示，用于尿素装置的水解系统，前系统——蒸馏塔和水解器来的含高浓度氨和二氧化碳的蒸汽，其压力0.3MPa、温度110℃，冷凝液(40℃的不饱和碳铵液)总量为20吨/小时；冷却水的温度为30℃、流量为600吨/小时，带走反应热后，出冷凝器的冷却水温度为42℃；返回的不饱和碳铵液控制在2吨/小时(冷凝液总量的10％)。
如图1所示，前系统——蒸馏塔和水解器来的压力0.3MPa、温度110℃的含高浓度氨和二氧化碳的蒸汽经冷凝器1冷却形成温度40℃的不饱和碳铵液，在返液输送泵2的作用下，经冷凝器1冷却形成的不饱和碳铵液总量的10％(2吨/小时)通过返液输送管3从冷凝器出液口返回至冷凝器的待冷却物料入口处，返回的不饱和碳铵液雾化，与含高浓度氨和二氧化碳的蒸汽混合形成气体和液体雾滴混合物进入冷凝器。由于返回的不饱和碳铵液在冷凝器换热管束表面形成“稳定”的液膜，降低晶核产生的几率，溶解已形成的固体，从而防止固体物在冷凝器换热管束上沉积，完全消除了冷凝器堵塞现象。
本发明不限于上述实施例，凡是冷却易固化物系的冷凝器均可使用本发明所述的方法实现自洁。
权利要求
1.一种冷凝器自洁的方法，其特征在于该方法是将经冷凝器冷却形成的冷凝液中的一部分从冷凝器出液口返回至冷凝器的待冷却物料入口处，返回的冷凝液雾化，与气相待冷却物料混合形成气体和液体雾滴混合物进入冷凝器，实现冷凝器的清洁；所述经冷凝器冷却形成的冷凝液为不饱和溶液。
2.根据权利要求1所述的冷凝器自洁的方法，其特征在于从冷凝器出液口返回至冷凝器待冷却物料入口处的冷凝液量控制在冷凝液总量的0.5～30％。
全文摘要
一种冷凝器自洁的方法，将经冷凝器冷却形成的冷凝液中的一部分从冷凝器出液口返回至冷凝器的待冷却物料入口处，返回的冷凝液雾化，与气相待冷却物料混合形成气体和液体雾滴混合物进入冷凝器，实现冷凝器的清洁；所述经冷凝器冷却形成的冷凝液为不饱和溶液。由于返回的不饱和溶液在冷凝器换热管束表面形成稳定的液膜，降低晶核产生的几率，溶解已形成的固体，因而可防止固体物在冷凝器换热管束上沉积，完全消除冷凝器的堵塞现象。
文档编号F28B1/00GK101050923SQ20071004905
公开日2007年10月10日 申请日期2007年5月9日 优先权日2007年5月9日
发明者陈林, 梁洪, 罗大智 申请人:云南云天化股份有限公司