我國真空制鹽主要設備蒸發(fā)罐的材質(zhì)選擇

2013-02-27 阿里巴巴 阿里巴巴

　　真空制鹽蒸發(fā)罐主要有三部分組成：加熱室、蒸發(fā)室、循環(huán)泵。物料在加熱室受熱;在蒸發(fā)室內蒸發(fā)，同時(shí)NaCl晶體析出;循環(huán)泵維持物料持續運行。

　　制鹽蒸發(fā)罐常用的有兩種：標準型蒸發(fā)罐和外加熱式強質(zhì)循環(huán)蒸發(fā)罐。隨著(zhù)制鹽技術(shù)的進(jìn)步和對產(chǎn)鹽粒度的有效控制，新的罐型也在陸續被研究采用.

各種蒸發(fā)罐的特點(diǎn)是：

　　a.標準型蒸發(fā)罐 加熱管長(cháng)2.0～4.0m，配用動(dòng)力小于0.1kW/m2(加熱面積)，傳熱系數較小，罐內物料呈豎向流動(dòng)，蒸發(fā)的熱物料短路較小;軸流式推進(jìn)器安裝維修難度大。裝置規模不宜太大，否則制造困難，造價(jià)高;產(chǎn)鹽粒徑0.3～0.5mm。

　　b.外加熱式強制循環(huán)蒸發(fā)罐是目前國內采用最廣泛的罐型。加熱管長(cháng)5.5～7.0m，配用動(dòng)力0.2～0.35 kW/m2(加熱面積)，傳熱系數較大，熱物料從蒸發(fā)室切向進(jìn)入，熱短路損失較大;蒸發(fā)室、加熱室、循環(huán)泵各為獨立的部分，便于制造、安裝、檢修;大型裝置可設多個(gè)加熱室，適用各種規模裝置，設備造價(jià)適中。此種罐型生產(chǎn)的產(chǎn)鹽粒徑為0.3～0.4mm。

　　c.外加熱式強制循環(huán)軸向流動(dòng)蒸發(fā)罐 管長(cháng)5.5～7.0m，配用動(dòng)力0.1～0.2kW/m2(加熱面積)，傳熱系數大，熱物料在罐內呈軸向流動(dòng)，熱短路損失較小;蒸發(fā)罐安裝高度略高;產(chǎn)鹽粒徑0.3～0.5mm。

　　兩種罐型均設置母液排出口，排母液口的設備區段斷面局部擴大，避免過(guò)多鹽晶帶出。

　　d.育晶型蒸發(fā)罐熱交換，蒸發(fā)室及循環(huán)泵部分與外熱式強制循環(huán)罐型一樣，增設育晶罐后可生產(chǎn)粒徑大于1.0mm的鹽，循環(huán)泵轉速不宜太高，以免鹽晶粉碎過(guò)多。

　　e. 外熱式強制循環(huán)逆流式蒸發(fā)罐 所謂逆流式是指在蒸發(fā)室內熱物料主流與以上各種罐型的方向相反。管長(cháng)、動(dòng)力配置及傳熱系數與外熱式強制循環(huán)罐型一樣。安裝高度略高。由于蒸發(fā)結晶罐內物料只有向上的流動(dòng)，晶體在飽和區滯留時(shí)間長(cháng)，晶體容易長(cháng)大，產(chǎn)鹽粒徑0.4～1.0mm。

制鹽蒸發(fā)罐的材質(zhì)選擇

　　我國50年代出現真空制鹽，70年代由于燃料費用上漲，開(kāi)始出現較多的真空制鹽工廠(chǎng)。當時(shí)由于建廠(chǎng)投資少，制鹽蒸發(fā)罐選用材料價(jià)格低的材質(zhì)。制鹽蒸發(fā)罐加熱管選用20#鍋爐鋼，花板選用45#鋼，蒸發(fā)室、加熱室外殼、循環(huán)管選用Q235普通鋼制作。制鹽蒸發(fā)罐上述選材帶來(lái)如下問(wèn)題：

　　a.加熱管在靠近下花板蒸汽和冷凝水交界面處，常出現嚴重的環(huán)形孔蝕。有一個(gè)工廠(chǎng)Ⅰ效加熱管僅用了9天就出現穿孔。一般情況Ⅰ效加熱管使用壽命12～18個(gè)月。加熱管腐蝕情況見(jiàn)表1，表2。

　　換新管后Ⅰ、Ⅱ效運行4個(gè)月，Ⅲ效9個(gè)月，Ⅰ、Ⅱ效一年以上開(kāi)始通漏，加熱管外腐蝕的共同點(diǎn)是在下花板脹管之上距下管頭30～80 mm的區域內呈環(huán)形圈穿孔，形成一個(gè)環(huán)形潰瘍圈。

　　b.蒸發(fā)罐加熱管的穿孔腐蝕，增加了設備的維修時(shí)間，減少了制鹽裝置的有效運行時(shí)間。這期間制鹽生產(chǎn)裝置年有效生產(chǎn)時(shí)間不到6000小時(shí)。

　　c.蒸發(fā)罐罐壁結鹽，造成加熱室加熱管堵塞，制鹽裝置刷罐周期僅有3～5天，同樣減少了設備有效運行時(shí)間。

　　制鹽蒸發(fā)罐的嚴重腐蝕，引起設計院和制鹽工廠(chǎng)的重視，開(kāi)始尋找解決辦法，特別是考慮從材質(zhì)選擇上來(lái)解決蒸發(fā)罐的腐蝕問(wèn)題。這時(shí)期蒸發(fā)罐加熱室加熱管曾采用E2鋼管、銅管、B30管、0Cr18Ni9Ti管、Ti12管、TA2管;加熱室花板、蒸發(fā)室、循環(huán)管采用同種或不同種材質(zhì)襯里板或復合板。蒸發(fā)罐這樣的選材，使腐蝕減輕但沒(méi)有根本解決，仍存在如下問(wèn)題：

　　a.蒸發(fā)罐選用不同材質(zhì)。出現電偶腐蝕情況，詳見(jiàn)表3。

　　b.加熱室加熱管采用E2鋼管、銅管、B30管、0Cr18Ni9Ti管適當延長(cháng)了加熱管的使用壽命，但沒(méi)有根本解決加熱管腐蝕問(wèn)題。

　　c.蒸發(fā)罐蒸發(fā)室采用耐腐蝕材料襯里或使用復合板可以適當延長(cháng)刷罐周期，但沒(méi)有根本解決蒸發(fā)罐刷罐問(wèn)題。

　　從表4數據可以看出：

　　a.對于Ⅰ效蒸發(fā)罐，加熱管采用TA10，花板采用TA10/16Mn復合板;對于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ效蒸發(fā)罐，加熱管采用TA2，花板采用TA2/16Mn復合板，蒸發(fā)室、循環(huán)管都采用TA2/Q235復合板復合板沒(méi)有發(fā)現腐蝕，基本解決了制鹽蒸發(fā)罐的腐蝕問(wèn)題。

　　b. TA2加熱管使用溫度不要超過(guò)120℃(最好在110℃以下)，超過(guò)此溫度必須使用TA10鈦合金管。

　　c.蒸發(fā)罐的蒸發(fā)室、循環(huán)管采用316L/ Q235復合板或2205/ Q235復合板還是有一定的腐蝕，但腐蝕較輕微，不會(huì )影響生產(chǎn)。

　　d. 蒸發(fā)罐的蒸發(fā)室采用316L/ Q235復合板或2205/ Q235復合板較好的解決了罐壁結鹽的問(wèn)題，蒸發(fā)罐刷罐周期可以延長(cháng)到1個(gè)月，最長(cháng)可以3個(gè)月刷一次罐。

結論

　�、僦汽}蒸發(fā)罐Ⅰ效加熱室加熱管采用TA10，花板采用TA10/Q235復合板，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ加熱室加熱管采用TA2，花板采用TA2/Q235復合板，蒸發(fā)室、循環(huán)管采用TA2/Q235復合板可以根本解決制鹽蒸發(fā)罐的腐蝕問(wèn)題。

　�、谥汽}蒸發(fā)罐Ⅰ效加熱室加熱管采用TA10，花板采用TA10/Q235復合板，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ加熱室加熱管采用TA2，花板采用TA2/Q235復合板，蒸發(fā)室、循環(huán)管采用316L/Q235或2205/Q235復合板，加熱室加熱管沒(méi)有腐蝕，蒸發(fā)室、循環(huán)管有一定腐蝕，但對生產(chǎn)影響不大，每年需一定時(shí)間進(jìn)行維修。

　�、凵鲜鲋汽}蒸發(fā)罐兩種材質(zhì)選擇均可解決蒸發(fā)室罐壁結鹽問(wèn)題，蒸發(fā)罐刷罐周期可延長(cháng)到1個(gè)月以上。