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聯(lián)堿過程板式換熱器替代列管式換熱器

文檔作者：萬春雷賀小偉邵韻匡桂烽文檔來源：張家港市華源化工有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年09月21日
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上一篇：列管式換熱器與板式換熱器的比較

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2002年第4期 萬春雷，等：聯(lián)堿Ⅱ過程板式換熱器替代列管式換熱器
聯(lián)堿Ⅱ過程板式換熱器替代列管式換熱器
萬春雷。賀小偉。邵韻?？锕鸱?
(張家港市華源化工有限公司，江蘇 張家港215600)
摘要-敘述板式換熱器在聯(lián)堿Ⅱ過程替代列管式換熱器的確認(rèn)過程，指出了板式換熱器的投運(yùn)為企
業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞：板式換熱器；氨母液I；聯(lián)堿
中圖分類號：Q114．15 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1005—837O(2O02)04—35—02
母液換熱器是聯(lián)堿生產(chǎn)中的節(jié)能型設(shè)備，在生
產(chǎn)中，50 左右氨母液I降溫結(jié)晶出氯化銨，15 的
母Ⅱ去重堿碳化吸氨進(jìn)入碳化塔生成NaHCO ，氨母
液I與母Ⅱ在母液換熱器中換熱，有利于節(jié)約能量。
因熱量不平衡，氨母液I熱量多，需先用冷卻水降溫
后，再和母Ⅱ換熱，氨母液I與冷卻水換熱也在母液
換熱器中進(jìn)行。母液換熱器一般是列管式母液換熱
器，經(jīng)防腐后，可用4—5年，氨母液I流體較干凈，
走殼程；母U含雜質(zhì)多，易結(jié)垢，走管程，冷卻水也走
管程。
1 問題的提出
隨著我公司技改的發(fā)展，聯(lián)堿生產(chǎn)能力由60
kt／a擴(kuò)建為80 kt／a，母液換熱器的臺數(shù)越來越多，
占地面積越來越大，我公司迫切需要占地面積小，換
熱效果好的換熱器。為此，對聯(lián)堿Ⅱ 過程板式換熱
器替代列管式母液換熱器進(jìn)行了研究。
但板式換熱器在我省小聯(lián)堿行業(yè)的母液換熱器
中從未使用過，其腐蝕情況、換熱效果、是否滲漏、是
否堵塞板片通道等都需要研究。
2 板式換熱器的確認(rèn)過程
在聯(lián)堿Ⅱ過程板式換熱器替代列管式換熱器實(shí)
施過程中，我們通過對板式換熱器的換熱面積計(jì)算、
板片流道、板片波形、板片材質(zhì)等研究與確認(rèn)，最終
選用了BRT0板式換熱器替代列管式換熱器，大致
經(jīng)過以下幾個過程：
2．1 板式換熱器介質(zhì)的確認(rèn)
聯(lián)堿生產(chǎn)母液換熱器由兩部分組成，一是水和
氨母液I換熱的母液換熱器；二是母Ⅱ和氨母液l
的母液換熱器。
母Ⅱ經(jīng)分析其Ca2 、Mg 濃度高，含有大量的
泥土和雜草，如通入板式換熱器易堵塞板片通道，而
氨母液I中Ca2 、Mg2 濃度低，基本上無泥土和雜
草，流體較干凈，因此，確定用板式換熱器替代水和
氨母液I換熱的母液換熱器。
2．2 板式換熱器換熱面積的確定
我公司的聯(lián)堿生產(chǎn)能力為80 kt／a，氨母液I
95 m3／h，考慮到氨母液I要結(jié)垢，傳熱系數(shù)最終取
950 kcal／m2·h·oC
， 盡管與其它板式換熱器相比，其
傳熱系數(shù)比較低，但仍比列管式換熱器的傳熱系數(shù)
要高3倍，計(jì)算得所需換熱面積為120 m2，選用兩臺
板式換熱器串聯(lián)使用。
2．3 板式換熱器板片流道的選擇
氨母液I有結(jié)晶，易結(jié)垢，因此，選擇寬流道板
片，降低氨母液I在板式換熱器中阻力。
2．4 板式換熱器板片波形的選擇
板式換熱器板片波形有60多種，經(jīng)過對比和試
驗(yàn)，我們選用了適合氨母液I流體的中等傳熱系數(shù)
和中等阻力降的60。人字波形，在母液換熱中能充分
利用板式換熱器換熱效率。
2．5 板式換熱器板片材質(zhì)的選擇
根據(jù)氨母液I的成份，可以檢驗(yàn)?zāi)敢旱母g性，
因此，板式換熱器板片的材質(zhì)可選用SUS316，
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36 純 堿 工 業(yè)
SUS316L，最好采用純鈦TA1，但價(jià)格較貴，SUS304不
宜采用，因SUS304不耐Cl一，易在墊槽沿裂斷。我
公司從長遠(yuǎn)利益出發(fā)，采用純鈦TAJ板片。預(yù)計(jì)此
板式換熱器可使用10～12年。
2．6 板式換熱器墊片的選擇
板式換熱器墊片如選擇不當(dāng)，墊片使用后，受壓
易變形，造成板式換熱器內(nèi)漏或外漏，因此，我們選
擇了國內(nèi)最好的派克墊片。根據(jù)使用介質(zhì)和使用溫
度，墊片材質(zhì)選用三元乙丙。
2．7 板式換熱器總投資
純鈦TA1板片按2000元／m2計(jì)價(jià)，板式換熱器
機(jī)架生產(chǎn)廠家免費(fèi)提供兩臺板式換熱器的總投資為
24萬元。
2．8 板式換熱器的安裝
在板式換熱器的安裝中，在板式換熱器進(jìn)出口
均裝有空氣接口，以備板式換熱器今后沖洗使用。
板式換熱器配管結(jié)束后，管道先用水沖洗，把焊渣沖
走，防止進(jìn)入板式換熱器內(nèi)堵塞板片通道。
2．9 板式換熱器的投運(yùn)
在1998年7月21日，兩臺BR70板式換熱器在
我公司聯(lián)堿Ⅱ過程投運(yùn)了，氨母液I溫度由48℃ 降
至38℃ ，水溫由28℃ 上升至34℃ ，氨母液工繼續(xù)與
母Ⅱ換熱，最終氨母液I溫度由28．5℃ 降為25℃ ．
穩(wěn)定了冷析溫度。
3 板式換熱器投運(yùn)后的成效
3．1 每小時(shí)直接節(jié)約冷量
氨母液I流量100 m3／h，密度1200 kg／m3，比熱
容3．3l l ·℃ 。
每小時(shí)直接節(jié)約冷量：
100 X l200 X 3．3l X(28．5—25)=1．39 GJ／h
3．3 一年節(jié)電收益
此次板式換熱器的投運(yùn)，在實(shí)際生產(chǎn)中，少開一
臺功率為320 kW 的螺桿冰機(jī)，每小時(shí)節(jié)電3l6度，
一年以300天計(jì)，每度電以0．45元計(jì)算：年創(chuàng)收316
X 24 X 300 X 0．45=102．348萬元
3．3 一年間接創(chuàng)收
由于穩(wěn)定了冷析溫度，從而提高了氯化銨的產(chǎn)
量，每天提高氯化銨的產(chǎn)量5．5噸，一年以300天
計(jì)，每噸氯化銨以395元計(jì)算。
間接創(chuàng)收為：5．5 X 300 X 395=65．175萬元。
總之，板式換熱器在我公司聯(lián)堿Ⅱ過程的投運(yùn)，
不僅使我公司收益增加，而且填補(bǔ)了我省小聯(lián)堿行
業(yè)在這方面的空白，值得在聯(lián)堿行業(yè)推廣運(yùn)用。
參考文獻(xiàn)
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出版社．1995．
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收稿日期：2002—01—06
今年我國三聚磷酸鈉的需求量將達(dá)5O萬噸
專家預(yù)測，今年我國市場對三聚磷酸鈉的需求量將達(dá)50萬噸。合成洗滌劑工業(yè)是三聚磷酸鈉的主要消
費(fèi)用戶。2001年我國合成洗滌劑產(chǎn)量為3l1．56萬噸，同比增長4．7％ ，其中合成洗衣粉產(chǎn)量為196．02萬噸，
同比增長14．4％ 。未來隨著液體洗滌劑快速發(fā)展，洗衣粉在合成洗滌劑中所占的份額將進(jìn)一步降低。預(yù)計(jì)
近期內(nèi)合成洗滌劑對三聚磷酸鈉的需求量將維持目前的水平和略有增長。
近年我國合成洗滌劑人均占有量已上升到2．5公斤／年，但遠(yuǎn)低于美國、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家，也低于世
界人均消費(fèi)4公斤／年的水平。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高，我國洗滌用品市場將有較大的發(fā)
展。加快合成洗滌劑發(fā)展，繼續(xù)提高合成洗滌劑在洗滌用品中的份額，是我國“十五”計(jì)劃期間洗滌用品行業(yè)
發(fā)展的重點(diǎn)。在合成洗滌劑中，我國將積極穩(wěn)妥地開發(fā)和推廣低磷和無磷洗滌劑，將重點(diǎn)發(fā)展?jié)饪s、加酶和
多功能洗衣粉，同時(shí)，加快液體洗滌劑的發(fā)展。根據(jù)合成洗滌劑生產(chǎn)的發(fā)展方向，生產(chǎn)原料將向多元化和無
污染的方向發(fā)展。由于含磷洗滌劑使用后排放會對環(huán)境造成污染，消費(fèi)市場將逐漸縮小。

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