Этот материал подготовлен на основе результатов работы Гидрофлоу на отпарной колонне (стриппере) аммиака на мусороперерабатывающем заводе в Тсунг Кван О (Tseung Kwan O).

Внутри отпарная колонна заполнена кольцами Палля для усиления массообмена и повышения таким образом эффективности работы колонны.

Ранее кольца Палля активно обрастали отложениями солей кальция, в результате снижалась эффективность массообменных процессов в колонне. Работу колонны приходилось останавливать для очистки.

Теперь для удаления отложений и предотвращения образования новых применяется противонакипное и антикоррозионное устройство Гидрофлоу.

Гидрофлоу создает в растворе центры кристаллизации и, когда раствор станет перенасыщенным, происходит взвешенная кристаллизация растворенных солей карбоната кальция. В результате образуется множество взвешенных микрокристаллов размером около 50 микрон, по форме напоминающие кристаллы кальцита.

Микрокристаллы остаются в растворе. В этой технологической операции наличие микрокристаллов в растворе не так важно как поддержание эффективного массообмена в колонне.

Цель данной работы — подтвердить на практике процессы превращения карбонатов из отложений во взвешенные кристаллы.

Схема установки выпара аммиака

Схема установки выпара аммиака

В таблице приведены данные, поясняющие эффективность технологии Гидрофлоу.

Перед теплообменником
(~21°C)
После конденсора
(27-56°C)
После подогревателя
(63-71°C)
После зоны охлаждения
(71-38°C)
Стандартный анализ:
Кальций, мг/л 41 19 19
Магний, мг/л 20 15 16
Карбонаты, мг CaCO3 330 410 1 100 500
Бикарбонаты, мг CaCO3 4 200 4 100 610 1 000
Анализ с фильтрацией:
Кальций, мг/л < 1 300 54 000
Магний, мг/л 1 900 3 100 16 000
Карбонаты, мг CaCO3 < 10 29 000 < 10 330 000
Бикарбонаты, мг CaCO3 45 000 < 10 55 000 140 000

Содержание карбонатов и бикарбонатов в растворе определялось двумя методами: стандартным методом и таким же, но с предварительной фильтрацией. Сравнивая два анализа, можно получить представление о наличии в растворе кристалловсолей.

В стандартном анализе первоначально уровень бикарбонатов высокий, а уровень карбонатов низкий. После подогревателя ситуация меняется — при нагреве начался процесс образования карбонатов. А после зоны охлаждения раствор стал ненасыщенным, в нем растворяется больше бикарбонатов.

Анализ с фильтрацией поясняет процессы превращения бикарбонатов в карбонаты, так как это описано в принципе противонакипного механизма Гидрофлоу:

  1. Первоначально уровень карбонатов очень низок, а бикарбонатов высок.
  2. После конденсора ситуация меняется на противоположную, потому что произошла взвешенная кристаллизация. Если кристаллизация не была бы взвешенной, произошло бы отложение карбонатов на внутренних поверхностях конденсора и подогревателя:
    Ca (HCO3)2
    бикарбонат кальция
    —> CaCO3
    взвешенные кристаллы карбоната кальция
    + H2O + CO2
  3. После подогревателя высвобожденный и растворенный углекислый газ в воде временно превращаются в угольную кислоту, которая вместе с кристаллами карбонатов образует бикарбонаты:
    H2O + CO2 = H2CO3
    в воде под давлением CO2 превращается в угольную кислоту
    CaCO3
    карбонат кальция
    + H2CO3
    угольная кислота
    —> Ca (HCO3)2
    бикарбонат кальция
  4. В отгоночной секции происходит взвешенная кристаллизация. Здесь уровень карбонатов самый высокий:
    Ca (HCO3)2
    бикарбонат кальция
    —> CaCO3
    взвешенные кристаллы карбоната кальция
    + H2O + CO2
  5. После охлаждения раствор становится ненасыщенным, в нем растворяется больше бикарбонатов, поэтому в анализе с фильтрацией их количество достаточно большое.

Внутреннее состояние поверхностей системы еще раз подтверждает сказанное. На кольцах Палля теперь нет карбонатных отложений. После последней очистки в отпарной колонне прореагировало уже 80 000 м3 раствора, а она еще не нуждается в очистке.

Начальный этап образования хрупких кристаллов кальцита

Использовано оборудование: Гидрофлоу С-60

ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ЗАКАЗА

Для подготовки решения просим предоставить следующую информацию:

  • схему подготовки и подачи подпиточной воды;
  • укажите на схеме насосы, фильтры, деаэраторы, экономайзеры, ёмкости, место ввода подпитки;
  • укажите длину (примерно) и диаметр основных труб, температуру воды (примерно);
  • описание проблемы (где больше отложений, их состав, твердость, цвет, как часто приходится останавливать оборудование для очистки);
  • качество подпиточной воды;
  • как часто выполняются «продувки»?;
  • тип применяемых реагентов.

Наши клиенты

Похожие работы
Напишите нам

Свяжитесь с нами и мы ответим на все Ваши вопросы!

система водоподготовки Гидрофлоу защищает линию по производству целлюлозыТрубная решетка теплообменника на момент окончания испытаний