[發(fā)明專利]一種高溫硫酸鈣型鹵水預(yù)熱器表面防垢方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810356784.X
• 申請(qǐng)日: 2018-04-17
• 公開（公告）號(hào): CN108585227A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐娜;李富華;項(xiàng)軍;杜威;張蕾;程鵬高;張建平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F5/06
• 分類號(hào): C02F5/06;C02F101/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種高溫硫酸鈣型鹵水預(yù)熱器表面防垢方法，其特征在于通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：在需要高溫預(yù)熱的鹵水中加入10.3?12.5g/L無水硫酸鈣作為晶種；采用逐級(jí)升溫的方式進(jìn)行預(yù)熱，升溫速度為2～4℃/min，并控制質(zhì)量流量為0.130?0.170kg/s；實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，嚴(yán)格控制換熱設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間。本發(fā)明結(jié)合了高溫條件下硫酸鈣的晶型，采用程序升溫同時(shí)嚴(yán)格控制設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間，達(dá)到了防止硫酸鈣型鹵水高溫預(yù)熱結(jié)垢的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于防止高溫預(yù)熱硫酸鈣型鹵水過程中預(yù)熱器結(jié)垢的方法，屬于海鹵水資源開發(fā)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

硫酸鈣的溶解度屬于逆溶解度，在高溫條件(100℃以上)下，硫酸鈣的溶解度相對(duì)較低，而在硫酸鈣型鹵水中含一定量的硫酸鈣，因此硫酸鈣的結(jié)垢問題在換熱設(shè)備中比較突出，硫酸鈣類型的鈣垢特點(diǎn)是結(jié)垢迅速，質(zhì)地堅(jiān)硬，采用酸洗、機(jī)械除垢的方法不易清除，另一方面結(jié)垢嚴(yán)重的影響了換熱設(shè)備的換熱效率，研究硫酸鈣型鹵水高溫預(yù)熱防結(jié)垢問題對(duì)于解決換熱設(shè)備結(jié)垢具有重要的意義。

現(xiàn)階段對(duì)于硫酸鈣防垢的方法主要分為化學(xué)方法和物理方法，化學(xué)法防垢是運(yùn)用化學(xué)防垢劑本身的化學(xué)性質(zhì)來防止或減緩垢的生成，現(xiàn)階段化學(xué)防垢的方法主要軟化法、酸化法、以及阻垢劑等的方法。但是化學(xué)法防垢有許多缺點(diǎn)，現(xiàn)階段的阻垢劑主要是一些含磷等，易造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，同時(shí)阻垢劑的成本較高。阻垢的方法最好是選擇無污染的物理方法防垢，但是一般的磁處理、超聲波等方法對(duì)于硫酸鈣型鈣垢的阻垢效果較差，硫酸鈣由于溫度等的影響主要有三種不同結(jié)晶水的晶型，同時(shí)硫酸鈣在高溫條件下的結(jié)垢尤為嚴(yán)重。現(xiàn)階段的晶種法防垢，并沒有考慮到硫酸鈣晶型的問題，一般使用石膏作為晶種，適用于低溫下的硫酸鈣型鹵水的輸送，在高溫條件下并不能起到阻垢效果，反而會(huì)加重硫酸鈣結(jié)垢。研究以不同晶型的硫酸鈣作為晶種時(shí)的阻垢效果，對(duì)于硫酸鈣型鹵水高溫預(yù)熱的防結(jié)垢具有重要的指導(dǎo)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是硫酸鈣型鹵水的高溫(100℃以上)防結(jié)垢嚴(yán)重及高效清洗技術(shù)欠缺，換熱設(shè)備的損失嚴(yán)重，換熱效率低下，從源頭解決硫酸鈣型鹵水預(yù)熱結(jié)垢的問題。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

(1)在需要高溫預(yù)熱的鹵水中加入10.3-12.5g/L無水硫酸鈣作為晶種；

(2)采用逐級(jí)升溫的方式進(jìn)行預(yù)熱，升溫速度為2～4℃/min，并控制質(zhì)量流量為0.130-0.170kg/s；

(3)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，嚴(yán)格控制換熱設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間。

本發(fā)明的有益效果是：可顯著地減少硫酸鈣型鹵水在高溫條件下預(yù)熱結(jié)垢量。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。

實(shí)施例1：

以肥城硫酸鈣鹵水為原料，采用可拆卸的小型列管換熱器對(duì)硫酸鈣型鹵水進(jìn)行換熱升溫，試驗(yàn)條件：在溫度約為100℃的鹵水中添加12.5g/L無水硫酸鈣作為晶種，鹵水的質(zhì)量流量為0.164kg/s，以2℃/min的速度將鹵水的溫度加熱到120℃。列管換熱器運(yùn)行30天后檢測(cè)表明，最后一根列管的溫度下降0.5℃，將可拆卸的列管換熱器拆開觀察列管換熱器的結(jié)垢情況，可以觀察到列管換熱器只有薄薄一層粗糙的黃色鈣垢，

實(shí)施例2：

以肥城硫酸鈣鹵水為原料，采用可拆卸的小型列管換熱器對(duì)硫酸鈣型鹵水進(jìn)行換熱升溫，試驗(yàn)條件：在溫度約為103℃的鹵水中添加11.2g/L無水硫酸鈣作為晶種，鹵水的質(zhì)量流量為0.152kg/s，以3℃/min的速度將鹵水的溫度加熱到120℃。列管換熱器運(yùn)行25天后檢測(cè)表明，列管換熱器各管的溫度不發(fā)生變化，將可拆卸的列管換熱器拆開觀察列管換熱器的結(jié)垢情況，可以觀察到列管換熱器基本不發(fā)生結(jié)垢，

實(shí)施例3：