Способ очистки от накипи поверхности нагрева выпарных аппаратов

Изобретение относится к сахарной промышленности. Способ предусматривает приготовление раствора соляной кислоты с ингибитором в емкости. Затем осуществляют многократное чередование нагрева поверхности нагрева выпарного аппарата и ее охлаждение путем циркуляции приготовленного раствора соляной кислоты насосом из емкости в выпарной аппарат. Изобретение обеспечивает повышение эффекта удаления накипи и снижение расхода соляной кислоты на очистку.

 

Изобретение относится к сахарной промышленности и может быть использовано при очистке выпарных аппаратов и другой теплообменной аппаратуры от накипи.

Известен способ очистки выпарных аппаратов от накипи, включающий ее кислотную обработку с последующей промывкой водой до нейтральной реакции (В.А.Колесников, Ю.Г.Нечаев. Теплосиловое хозяйство сахарных заводов. - М.: Пищевая пром-сть, 1980 - 392 с.).

Недостатком этого способа является большой расход кислоты на очистку поверхности теплообмена от накипи, что удорожает процесс очистки аппаратов.

Ближайшим аналогом к предложенному способу является способ очистки выпарных аппаратов от накипи, включающий применение раствора ингибированной соляной кислоты, где в качестве ингибитора используется смесь триметилалкиламмоний хлористый, формалин и йодистый калий (А.С. №256668, С 13 D 3/00. И.Д.Вдовенко, В.К.Супрунчук "Способ очистки поверхности нагрева выпарных аппаратов от накипи").

Недостатком способа является значительный расход соляной кислоты на очистку, что повышает стоимость работ по удалению накипи.

Технический результат достигается тем, что нагревание раствора ингибированной соляной кислоты проводится в несколько циклов. Химическая очистка аппаратов производится с принудительной циркуляцией. Промывочный контур включает промежуточную емкость, объем которой примерно равен внутреннему объему промываемого аппарата, насос с производительностью, обеспечивающей скорость движения раствора в трубках аппарата 0,5 м/с. Раствор ингибированной соляной кислоты готовится в промежуточной емкости, перекачивается насосом в очищаемый от накипи аппарат. Заполнение аппарата раствором производится до тех пор, пока раствор кислоты из обратной линии не начнет поступать в промежуточную емкость. После чего при выключенном циркуляционном насосе осуществляют быстрое нагревание аппарата в течение 5-6 минут. За это время удается прогреть поверхность теплообмена вместе со слоем накипи на ней. После этого нагревание прекращают, включают циркуляционный насос и начинают прокачивать ингибированный раствор соляной кислоты по аппарату. Раствор при своем движении по трубам их охлаждает, следовательно, охлаждает и слой накипи. После включения циркуляционного насоса раствор повторно нагревают до требуемой температуры проведения очистки. При таком многократном и быстром чередовании нагрева и охлаждения слоя накипи происходит нарушение первоначальной структуры накипи, в ней образуются многочисленные микротрещины, которые значительно облегчают доступ раствору кислоты во внутренние слои накипи к границе раздела металл - накипь. Это способствует интенсивному отделению слоя накипи от металлической поверхности теплообмена, т.е. отпадает необходимость химического растворения всего слоя накипи, т.к. использование раствора кислоты ориентировано в основном на отделение слоя накипи от поверхности теплообмена, что позволяет снизить расход кислоты на очистку и уменьшить кислотную коррозию металлической поверхности теплообмена.

Применение многократного чередования нагрева и охлаждения поверхности теплообмена со слоем накипи на нем позволяет создать благоприятные условия для проникновения ингибированного раствора соляной кислоты вглубь слоя накипи за счет образования в слое накипи микротрещин. Наиболее эффективно кислота взаимодействует на границе раздела накипь-металл, а т.к. в предлагаемом способе таких участков значительно больше, чем в прототипе, то и эффект удаления накипи с поверхности теплообмена выше. При осуществлении предлагаемого способа расход кислоты снижается на 25-50% без ухудшения эффекта очистки, что подтверждено промышленными испытаниями.

Способ очистки поверхности теплообмена от накипи заключается в следующем. Одинаковые по геометрическим параметрам образцы поверхности теплообмена в виде кипятильных труб с равномерным слоем накипи, предварительно взвешенные без накипи и с накипью, помещали в параллельно установленные емкости, через которые циркулировал ингибированный раствор соляной кислоты с концентрацией 2,5%. Концентрацию кислоты в растворе определяли титрованием раствором щелочи в присутствии индикатора метилоранжа.

Пример 1. При очистке по предложенному способу образец нагревали в течение 6 минут. Циркуляция ингибированного 2,5% раствора соляной кислоты при этом не осуществлялась. После проведения нагревания включали циркуляционный контур и холодным раствором кислоты быстро охлаждали поверхность теплообмена с накипью до температуры 25°С. После такого охлаждения проводили повторное быстрое повышение температуры до 80°С и выдерживали при постоянной циркуляции раствора кислоты в течение 3,5 часов. После проведения очистки образец высушивали в течение 15 минут в сушильном шкафу при 100°С, охлаждали до температуры 20°С, взвешивали на весах.

Масса образца без накипи - 225,48 г.

Масса образца с накипью до очистки - 240,75 г.

Масса образца после очистки - 225,48 г.

Эффект удаления накипи - 100%.

Пример 2. При очистке образца от накипи по известному способу готовили 5% раствор ингибированной соляной кислоты и циркуляцию осуществляли одновременно с нагревом раствора до 80°С и выдерживали при постоянной циркуляции раствора кислоты в течение 3,5 часов. После проведения очистки образец высушивали в течение 15 минут в сушильном шкафу при 100°С, охлаждали до температуры 20°С, взвешивали на весах.

Масса образца без накипи - 228,00 г.

Масса образца с накипью до очистки - 243,05 г.

Масса образца после очистки - 228,76 г.

Эффект удаления накипи - 95%.

При очистке от накипи поверхности теплообмена выпарных аппаратов по предложенному способу эффект удаления накипи на 5% выше по сравнению с известным способом, а расход соляной кислоты на очистку в два раза меньше.

Способ очистки от накипи поверхности нагрева выпарных аппаратов, предусматривающий обработку этой поверхности раствором соляной кислоты, содержащим ингибитор, отличающийся тем, что в процессе обработки осуществляют многократное чередование нагрева этой поверхности и ее охлаждения путем циркуляции раствора соляной кислоты насосом из емкости для приготовления в выпарной аппарат.