Спосіб очищення внутрішньої поверхні теплообмінного обладнання

Изобретение относится к химическим способам очистки руднорастворимых отложений с внутренней поверхности трубного пространства теплообменной аппаратуры производства карбамида. Известны способы очистки внутренних поверхностей теплообменной аппаратуры путем ее промывки растворами щелочей, минеральных, органических кислот и композициями на их основе (например 5-15% концентрации азотная, соляная, серная, фосфорная, лимонная, плавиковая, щавелевая, муравьиная и др. [1]. Недостатком указанных выше способов очистки является низкая скорость растворения осадков на основе спекшихся оксидов железа при 5-15% концентрации кислот. В 5-15%-ных растворах соляной кислоты при 90 С осадок растворяется полностью. Однако, использование соляной кислоты для промывки оборудования из нержавеющих сталей аустенитного класса нецелесообразно из-за возникновения питтинговой коррозии. Наиболее близким к предлагаемому является способ удаления отложений на основе фосфорной кислоты 5-15%-ной концентрации при нагревании до 100°С [2]. Недостатком этого способа является то, что 5-15% фосфорная кислота при температуре до 100°С не растворяет осадок, а лишь размягчает его и, вследствие малого диаметра свободного отверстия трубок тепло-обменного оборудования, не позволяет удалить отложения, Цель изобретения - повышение качества очистки. Поставленная цель достигается тем, что очистку вн утренней поверхности и теплообменного оборудования, преимущественного производства карбамида, проводят путем циркуляции по замкнутому контуру раствора фосфорной кислоты при нагревании. Фосфорную кислоту используют в виде 20-40% раствора, циркуляцию осуществляют при соотношении осадка и кислоты соответственно 1:5. очищаемую поверхность подвергают нагреву до температуры 102-110°С. Способ очистки осуществляют по замкнутому циклу: емкость, насос, теплообменник, емкость. Пример. Испарители Ι-II и III ступеней дистилляции предназначены для подогрева плава карбамида за счет тепла конденсации пара. Испаритель 1-ой ступени дистилляции имеет 2082 трубки, длина каждой трубки 7440 мм, диаметр - 10 мм, толщина стенки - 1,5 мм. Испаритель II-ой ступени дистилляции имеет 2840 трубок, каждая длиной 7500 мм и диаметром 10 мм с толщиной стенки 1,5 мм. Испаритель III-й ступени дистилляции имеет 1598 трубок, каждая длиной 8000 мм и диаметром 10 мм с толщиной стенки 1,5 мм. Трубчатка всех испарителей выполнена из хромо-никель-молибденистой стали А стали А ТМ А 213 (аналог - отечественная сталь 08Х17Н13М2Т). В процессе эксплуатации на внутренней поверхности трубок испарителей накапливаются труднорастворимые отложения следующего состава: 94,3-96,0% оксидов железа, 1,1-1.3% Са++ + М++ (в пересчете на Са++), 2,3-2,8% силикатов, 0,6-0.8% органических веществ типа масел. Толщина осадка достигала в среднем 1,5-2,0 мм, отдельные трубки (10-12%) забиты полностью. Для растворения отложений в емкости готовится раствор ортофосфорной кислоты концентрацией 20-40% и насосом со скоростью 1-1,5 м/с подается в трубное пространство испарителя, а в межтрубное пространство поступает насыщенный пар, подогревающий промывочный раствор до температуры кипения (102-110°С). Циркуляция раствора осуществляется в течение 48 часов. В течение всего времени осуществления процесса очистки ведется аналитический контроль за концентрацией свободной фосфорной кислоты в системе и температурой раствора. При снижении концентрации свободной фосфорной кислоты ниже 20% за счет связывания ее в фосфаты железа, производится подпитка промывочного раствора концентрированной фосфорной кислоты для поддержания соотношения осадок:кислота 1:5. В таблице приведены сравнительные данные по очистке испарителей от осадка известным и предлагаемым способами. Таким образом, использование предлагаемого способа обеспечивает 100% очистку трубок испарителей производства карбамида, способствует восстановлению теплообмена, продляет срок службы дорогостоящего оборудования.