一种高温硫酸钙型卤水预热器表面防垢方法与流程

文档序号:15569268发布日期:2018-09-29 04:04阅读:215来源:国知局
技术简介:
本发明针对高温预热硫酸钙型卤水时结垢严重、传统防垢方法效果差的问题,提出通过添加无水硫酸钙晶种(10.3-12.5g/L)、控制升温速率(2-4℃/min)及质量流量(0.13-0.17kg/s),结合运行时间优化,有效抑制高温下硫酸钙结晶析出,显著减少结垢。
关键词:硫酸钙结垢,高温防垢

本发明涉及一种用于防止高温预热硫酸钙型卤水过程中预热器结垢的方法,属于海卤水资源开发领域。



背景技术:

硫酸钙的溶解度属于逆溶解度,在高温条件(100℃以上)下,硫酸钙的溶解度相对较低,而在硫酸钙型卤水中含一定量的硫酸钙,因此硫酸钙的结垢问题在换热设备中比较突出,硫酸钙类型的钙垢特点是结垢迅速,质地坚硬,采用酸洗、机械除垢的方法不易清除,另一方面结垢严重的影响了换热设备的换热效率,研究硫酸钙型卤水高温预热防结垢问题对于解决换热设备结垢具有重要的意义。

现阶段对于硫酸钙防垢的方法主要分为化学方法和物理方法,化学法防垢是运用化学防垢剂本身的化学性质来防止或减缓垢的生成,现阶段化学防垢的方法主要软化法、酸化法、以及阻垢剂等的方法。但是化学法防垢有许多缺点,现阶段的阻垢剂主要是一些含磷等,易造成水体富营养化,同时阻垢剂的成本较高。阻垢的方法最好是选择无污染的物理方法防垢,但是一般的磁处理、超声波等方法对于硫酸钙型钙垢的阻垢效果较差,硫酸钙由于温度等的影响主要有三种不同结晶水的晶型,同时硫酸钙在高温条件下的结垢尤为严重。现阶段的晶种法防垢,并没有考虑到硫酸钙晶型的问题,一般使用石膏作为晶种,适用于低温下的硫酸钙型卤水的输送,在高温条件下并不能起到阻垢效果,反而会加重硫酸钙结垢。研究以不同晶型的硫酸钙作为晶种时的阻垢效果,对于硫酸钙型卤水高温预热的防结垢具有重要的指导意义。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是硫酸钙型卤水的高温(100℃以上)防结垢严重及高效清洗技术欠缺,换热设备的损失严重,换热效率低下,从源头解决硫酸钙型卤水预热结垢的问题。

本发明通过以下技术方案予以实现:

(1)在需要高温预热的卤水中加入10.3-12.5g/l无水硫酸钙作为晶种;

(2)采用逐级升温的方式进行预热,升温速度为2~4℃/min,并控制质量流量为0.130-0.170kg/s;

(3)实验优化,严格控制换热设备的运行时间。

本发明的有益效果是:可显著地减少硫酸钙型卤水在高温条件下预热结垢量。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。

实施例1:

以肥城硫酸钙卤水为原料,采用可拆卸的小型列管换热器对硫酸钙型卤水进行换热升温,试验条件:在温度约为100℃的卤水中添加12.5g/l无水硫酸钙作为晶种,卤水的质量流量为0.164kg/s,以2℃/min的速度将卤水的温度加热到120℃。列管换热器运行30天后检测表明,最后一根列管的温度下降0.5℃,将可拆卸的列管换热器拆开观察列管换热器的结垢情况,可以观察到列管换热器只有薄薄一层粗糙的黄色钙垢,

实施例2:

以肥城硫酸钙卤水为原料,采用可拆卸的小型列管换热器对硫酸钙型卤水进行换热升温,试验条件:在温度约为103℃的卤水中添加11.2g/l无水硫酸钙作为晶种,卤水的质量流量为0.152kg/s,以3℃/min的速度将卤水的温度加热到120℃。列管换热器运行25天后检测表明,列管换热器各管的温度不发生变化,将可拆卸的列管换热器拆开观察列管换热器的结垢情况,可以观察到列管换热器基本不发生结垢,

实施例3:

以肥城硫酸钙卤水为原料,采用可拆卸的小型列管换热器对硫酸钙型卤水进行换热升温,试验条件:在温度约为103℃的卤水中添加无水硫酸钙作为晶种,确保卤水中硫酸钙晶种的含量为10.3g/l,卤水的质量流量为0.131kg/s,以4℃/min的速度将卤水的温度加热到119℃,列管换热器运行26天后检测表明,列管换热器各管的温度变化不大,将可拆卸的列管换热器拆开观察列管换热器的结垢情况,可以观察到列管换热器基本不发生结垢。

以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的方法和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种高温硫酸钙型卤水预热器表面防垢方法,其特征在于通过以下技术方案予以实现:在需要高温预热的卤水中加入10.3‑12.5g/L无水硫酸钙作为晶种;采用逐级升温的方式进行预热,升温速度为2~4℃/min,并控制质量流量为0.130‑0.170kg/s;实验优化,严格控制换热设备的运行时间。本发明结合了高温条件下硫酸钙的晶型,采用程序升温同时严格控制设备的运行时间,达到了防止硫酸钙型卤水高温预热结垢的目的。

技术研发人员:唐娜;李富华;项军;杜威;张蕾;程鹏高;张建平
受保护的技术使用者:天津科技大学
技术研发日:2018.04.17
技术公布日:2018.09.28
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