醋酸回收精馏塔上冷凝器防垢研究－传热与传质模型开题报告

1. 研究目的与意义

换热器是电力，化工，机械等行业广泛使用的换热设备。尤其广泛应用于化工生产中，列管换热器因安全可靠、结构简单、耐压能力强、操作弹性大以及使用寿命长等特点，在化工生产中得以广泛应用。

由于各项工艺要求，使得冷凝水，在流速，流量上有了限制，由于管程冷却水的高温和低流速，使得冷凝器列管管壁上容易结垢。结垢的形成，降低了换热效率，同时也增加了流动阻力，造成能源和设备的的损失。随时间推移，结垢加剧，冷凝器的传热系数下降，循环冷却水的出口阀开度须不断加大。当结垢严重时，即使全开循环水出口阀，塔顶压强仍不能满足工艺要求。冷凝器的除垢，对于生产效益以及生产工艺的安全有序进行有这重大的意义。本文从结垢的模型着手研究，得出对结垢影响最大的因数，并设计实验予以验证，再联系实际生产，解决冷凝器结垢的难题。

2. 国内外研究现状分析

实用除垢方法：①在线清洗技术是在冷凝器正常运行过程中使用清垢剂清洗列管管壁上的污垢。经过在线除垢的管壁上基本没有淤泥和污垢沉积，而未清洗的冷凝器列管几乎被污垢完全覆盖,结垢现象很严重。随后，运行清洗后冷凝器不到一个月，其换热效果迅速下降。鉴于对设备可能存在的腐蚀与清洗费用大，生产上未推广应用在线清洗技术。

②不对称提速工艺以结垢较严重的第四管程列管为研究对象，不对称提速工艺第四管程的部分列管，强制提高其流速，使它高于其它管程的流速，从而实现减少污垢的目的。采用不对称提速工艺后，冷凝器在气温较低的情况下运行正常。随着运行时间的推移，尤其在夏季，又出现冷凝效果达不到工艺要求的现象。由图1.3可见，运行半年后，打开冷凝器检查发现，四管程列管中的结垢较以往均有所减轻，特别是第四管程，原来结垢最严重，采用不对称提速工艺后，管壁上基本未结垢，第四管程区仍可见紫铜色。因此，按现工艺处理循环冷却水后，其流速是决定管壁结垢的关键因素。同时，加塞减少了部分传热面积，结垢虽减缓，而当结垢造成传热系数下降到一定程度后，冷凝效果差就会因换热面积减少而显现。比较发现这两种方案都有一定的弊端。虽然可以短期取的不错的效果，当时清理周期短，不利于工作的持续生产。

③高压静电式。通常安装在设备的进水口管道 上,水中溶解的离子,随着水流经水处理器的高压 静电场时,正、负离子在静电场库伦力的作用下, 彼此作相向运动,相遇概率增大,正、负离子在静电引力作用下,互相吸引,也复合成溶解状态的 溶质分子。被静电场处理过的水,进入升温环境, 发生的析晶过程与磁场式水处理器基本相同。高压 静电式水处理器的主要优点:结构简单,使用方便, 有效期比较长。

3. 研究的基本内容与计划

实验计划： 实验准备阶段 1周(2月21日到2月27日)

阅读相关文献 2周（2月28日到3月13日）

对碳酸钙模型实例分析 2周（3月14日到3月28日）

4. 研究创新点

本文从结垢的模型着手研究，得出对结垢影响最大的因数，并设计实验予以验证，再联系实际生产，解决冷凝器结垢的难题。