鎳換熱器水垢的清洗方法
【專利摘要】本發明屬于工業設備清洗領域，具體涉及一種鎳換熱器水垢的清洗方法。本發明所要解決的技術問題是提供一種操作簡單、不需拆卸清洗的鎳換熱器水垢的清洗方法。本發明所采用的技術方案為先將換熱器堿洗后酸洗，酸洗液為以質量分數計，含磷酸5％～10％、氨基磺酸5％～10％、表面活性劑0.1％～0.3％、酸洗緩蝕劑0.25％～0.3％的水溶液，再漂洗、鈍化處理。采用本發明技術方案可有效的清洗鎳換熱器循環水污垢，同時避免了停產拆卸所帶來的不便和人力、物資消耗。同時，本發明技術方案簡單，成本低，適于推廣。
【專利說明】鎳換熱器水垢的清洗方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于工業設備清洗領域，具體涉及一種鎳換熱器水垢的清洗方法。
技術背景
[0002]離子膜法制堿工藝中，高溫堿液降溫設備通常選用工業鎳材質的板式換熱器，由于受循環水質及長期在高溫條件下運行工藝的影響，鎳換熱器在使用一段時間后，在循環水側會結垢。因污垢的導熱系數較小，一般僅為碳鋼的1%，據相關資料統計，當污垢層達Imm時，換熱效率降低8 %，從而使得換熱效率降低，達不到生產工藝控制參數，嚴重時會被迫停產。
[0003]目前鎳換熱器水垢的清洗方法主要是人工拆卸清洗，如對于板式換熱器，需拆開板式換熱器的每一塊板片，采用人工對每一塊換熱片進行清洗除垢，然后重新組裝。此法的缺點是裝置需停產拆卸，在拆卸時，密封膠條易損壞，在清洗時也易損壞換熱板片，更換費用高，人工清洗耗費時間長，勞動強度大。并且頻繁拆卸對設備保養、維護不利，大大縮短了設備使用壽命。以攀枝花5萬噸離子膜燒堿廠為例，電解工序出槽堿液換熱器，板片材質為工業純鎳，該板式換熱器經常進行人工拆卸清洗，每次清洗時得配備墊片及板片以備拆卸損壞時更換。結垢嚴重時，10余人清洗需至少I整天時間，至少需更換數張板片及10多張墊片。
[0004]為解決頻繁人工清洗問題，本領域技術人員需要一種化學清洗鎳換熱器的方法。由于鎳易受強氧化性無機酸腐蝕，目前化學清洗方法較少，迄今為止未見相關專利及報道。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是提供一種操作簡單、不需拆卸清洗的鎳換熱器水垢的清洗方法。
[0006]為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案包括以下步驟:
[0007]a、堿洗:加入堿洗液堿洗，每20min?60min測定堿洗液中磷酸根濃度，堿洗至堿洗液中磷酸根濃度變化< 0.1 %或堿洗液進出口磷酸根濃度差< 0.1%即可；
[0008]b、酸洗:排盡堿洗液，加入酸洗液酸洗，每20min?60min測定酸洗液中氫離子濃度，酸洗至酸洗液中氫離子濃度變化< 0.1 %或酸洗液進出口氫離子濃度差< 0.1%即可；
[0009]C、漂洗:排盡酸洗液，加入漂洗液漂洗；
[0010]d、鈍化:排盡漂洗液，加入鈍化液鈍化；
[0011]其中:
[0012]所述堿洗液為以質量分數計，含Na3PO4 0.5 %?I %、Na2HPO4 0.1 %?0.2 %的水溶液；
[0013]所述酸洗液為以質量分數計，含磷酸5%?10%，氨基磺酸8%?10%，表面活性劑0.1 %?0.3 %，酸洗緩蝕劑0.25 %?0.3 %的水溶液；
[0014]所述漂洗液為以質量分數計，含檸檬酸3%?5 %，以氨水調節pH值至3?4的水溶液；
[0015]所述鈍化液為以質量分數計，含NaNO2 0.25%?0.5%、Na3PO4 0.25%?0.5%、
Na2CO3 0.5%?I %的水溶液。
[0016]所述酸洗液中的表面活性劑可選用烷基苯磺酸鈉。
[0017]所述酸洗緩蝕劑可選用藍星集團公司生產的Lan-826多用型酸洗緩蝕劑。
[0018]上述技術方案中，為檢查換熱器有無泄露，除去表面疏松的污垢，減少堿洗液和酸洗液的消耗，可在堿洗前先進行水洗，水洗至無污水排出即可。為加快水洗速度，確保水洗效果，水洗時水流速宜控制> lOm/s。
[0019]堿洗可除去會使酸洗緩蝕劑中毒失效的有機物質、垢層外表面疏松的疏水物質和硫酸鹽污垢，以便酸洗液能與垢層發生作用，提高除垢效果。堿洗可在常溫下進行，但堿洗時間較長，為加快堿洗速度，節省堿洗時間，堿洗溫度可控制為70°C?90°C。
[0020]上述任一技術方案中，酸洗前可先進行水洗以除去殘留的堿洗液以節約酸洗液消耗。為加快水洗速度，水洗時水流速宜控制> lOm/s。
[0021]酸洗可在常溫下進行，但酸洗時間較長，為節省酸洗時間，酸洗溫度宜控制為40°C?60°C，溫度過高，酸洗緩蝕劑、表面活性劑中的有機物質易被破壞，導致酸洗效率降低。
[0022]上述任一技術方案中，漂洗前可先進行水洗以除去殘留的酸洗液以節約漂洗液消耗。為加快水洗速度，水洗時水流速宜控制> lOm/s。
[0023]漂洗在常溫下即可進行，為加快漂洗速度，漂洗溫度宜控制為70°C?90°C。
[0024]漂洗時間控制為0.5h?1.5h即可達到工藝要求，具體漂洗時間視漂洗溫度而定。
[0025]漂洗液中調節pH值所用氨水濃度無特殊要求，采用市售氨水即可。
[0026]上述任一技術方案中，漂洗液中可加入二鄰甲苯硫脲0.5%?1%作為緩蝕劑。
[0027]鈍化在常溫下即可進行，為確保鈍化效果，節省鈍化時間，鈍化溫度宜控制為60。。?90。。。
[0028]鈍化時間控制為Ih?6h即可達到鈍化效果，具體鈍化時間視鈍化溫度與鈍化效果而定。
[0029]為確保清洗效果，節約清洗成本，上述技術方案中的酸洗液、堿洗液、漂洗液、鈍化液、水均從換熱器底部送入，從換熱器頂部排出；若進行水洗，則水也從換熱器底部送入，從換熱器頂部排出。
[0030]為節約成本，減少廢水排放量，換熱器頂部排出的酸洗液、堿洗液、漂洗液、鈍化液可循環使用；若進行水洗，則水也可循環使用。
[0031]本發明的有益效果如下:
[0032]采用本發明技術方案可有效的清洗鎳換熱器循環水污垢，同時避免了停產拆卸所帶來的不便和人力、物資消耗。同時，本發明技術方案簡單，成本低，適于推廣。
【具體實施方式】
[0033]下面結合具體實施例對本發明作進一步說明，但應理解的是，不將本發明的保護范圍限制于該實施例中。
[0034]以攀枝花5萬噸規模離子膜燒堿廠為例，電解工序出槽堿液換熱器為鎳板式換熱器，板片材質為工業純鎳，使用一段時間后結垢，對其進行清洗。
[0035]清洗前準備:停止該換熱器的使用，關閉循環水管線進出口總閥，打開排污閥，將換熱器內殘留水排盡；在換熱器循環水側進出口的排污口用軟管連接至循環清洗裝置；
[0036]水洗:往循環清洗裝置中加滿水，啟動循環，將循環清洗裝置內補滿水，觀察循環清洗裝置中液位有無明顯降低，檢查確認有清洗管線有無內漏情況；無內漏則排盡循環槽中污水，重新加水循環沖洗至水清澈為止；
[0037]堿洗:將以質量分數計，含Na3PO4 0.5%, Na2HPO4 0.15%的水溶液送入循環清洗，堿洗溫度為70°C?90°C ;每30分鐘監測磷酸根濃度，直至前后兩次磷酸根濃度測定值(0.1 %或堿洗液進出口磷酸根濃度差< 0.1% ;
[0038]水洗:堿洗后用水沖洗清除殘留的堿液，水洗0.5h即可；
[0039]酸洗:清空循環槽，加入配制好的酸洗液，開始循環清洗，酸洗溫度為40°C?60°C;酸洗時每30min測定一次氫離子濃度、鐵離子濃度、溫度和pH值，以確保清洗效果；當前后兩次氫離子濃度測定值變化< 0.1%或者進出口氫離子濃度差< 0.1%，視為達到清洗終點；其中，酸洗液為以質量分數計，含磷酸8%，氨基磺酸10%，烷基苯磺酸鈉0.1，藍星集團公司生產的Lan-826多用型酸洗緩蝕劑0.25%的水溶液；
[0040]水洗:水洗0.5h除去酸洗液；
[0041]漂洗:配制漂洗液，漂洗液以質量分數計，含檸檬酸3%，用市售氨水調節pH值3?4后加入二鄰甲苯硫脲0.5%。加入漂洗液后開啟鎳換熱器熱側堿液循環，間接加熱將漂洗液升溫至70°C?90°C，啟動循環泵進行漂洗，漂洗時間Ih ；
[0042]鈍化；排盡漂洗液，加入鈍化液，鈍化液為以質量分數計，含NaNO2 0.25%, Na3PO40.25%, Na2CO3 I %的水溶液。通過鎳換熱器熱側堿液間接加熱使鈍化溫度為60°C?90°C，鈍化時間4h，完成清洗。
[0043]經檢測，清洗后的換熱器碳酸鹽型污垢除垢率均達到80%以上，硅酸鹽型污垢和硫酸鹽型污垢除垢率均達到60%以上，除垢效果明顯，達到了清洗目的。金屬掛片腐蝕速率的平均值< 1g.πΓ2.h—1，除垢后鈍化效果佳，避免了人工拆洗耗費大量人力、物力。
【權利要求】
1.鎳換熱器水垢的清洗方法，其特征在于，包括以下步驟: a、堿洗:加入堿洗液堿洗，每20min?60min測定堿洗液中磷酸根濃度，堿洗至堿洗液中磷酸根濃度變化< 0.1 %或堿洗液進出口磷酸根濃度差< 0.1%即可； b、酸洗:排盡堿洗液，加入酸洗液酸洗，每20min?60min測定酸洗液中氫離子濃度，酸洗至酸洗液中氫離子濃度變化< 0.1 %或酸洗液進出口氫離子濃度差< 0.1%即可； C、漂洗:排盡酸洗液，加入漂洗液漂洗； d、鈍化:排盡漂洗液，加入鈍化液鈍化； 其中: 所述堿洗液為以質量分數計，含Na3PO40.5 %?I %、Na2HPO40.1 %?0.2 %的水溶液； 所述酸洗液為以質量分數計，含磷酸5 %?10 %，氨基磺酸8 %?10 %，表面活性劑0.1 %?0.3 %，酸洗緩蝕劑0.25 %?0.3 %的水溶液； 所述漂洗液為以質量分數計，含檸檬酸3%?5%，以氨水調節pH值至3?4的水溶液； 所述鈍化液為以質量分數計，含NaNO20.25 %?0.5 %、Na3PO40.25 %?0.5 %、Na2CO30.5%?I %的水溶液。
2.根據權利要求1所述的鎳換熱器水垢的清洗方法，其特征在于:所述酸洗液中的表面活性劑為烷基苯磺酸鈉。
3.根據權利要求1所述的鎳換熱器水垢的清洗方法，其特征在于:所述酸洗緩蝕劑為藍星集團公司生產的Lan-826多用型酸洗緩蝕劑。
4.根據權利要求1所述的鎳換熱器水垢的清洗方法，其特征在于:所述漂洗液中含二鄰甲苯硫脲0.5%?1%。
5.根據權利要求1所述的鎳換熱器水垢的清洗方法，其特征在于，滿足下述至少一項: 堿洗溫度為70°C?90°C ； 酸洗溫度為40°C?60°C ； 漂洗溫度為70°C?90°C ； 鈍化溫度為60°C?90°C。
6.根據權利要求1或5所述的鎳換熱器水垢的清洗方法，其特征在于，滿足下述至少一項: 漂洗時間0.5h?1.5h ; 純化時間Ih?6h。
7.根據權利要求1所述的鎳換熱器水垢的清洗方法，其特征在于，滿足下述至少一項: 堿洗前進行水洗； 酸洗前進行水洗； 漂洗前進行水洗。
8.根據權利要求7所述的鎳換熱器水垢的清洗方法，其特征在于，滿足下述至少一項: 堿洗前水洗時水流速> 1m/s ； 酸洗前水洗時水流速> 1m/s ； 漂洗前水洗時水流速> lOm/s。
9.根據權利要求1?8任一項所述的鎳換熱器水垢的清洗方法，其特征在于:酸洗液、堿洗液、漂洗液、鈍化液均從換熱器底部送入，從換熱器頂部排出；若進行水洗，則水從換熱器底部送入，從換熱器頂部排出。
10.根據權利要求9所述的鎳換熱器水垢的清洗方法，其特征在于:換熱器頂部排出的酸洗液、堿洗液、漂洗液、鈍化液循環使用；若進行水洗，則水循環使用。
【文檔編號】F28G9/00GK104406452SQ201410648512
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月14日 優先權日:2014年11月14日
【發明者】劉瀾濤, 宋德錦, 王海軍 申請人:攀枝花鋼企欣宇化工有限公司