способ очистки поверхностей теплообменного оборудования от отложений сульфата кальция

Формула изобретения

Способ очистки теплопередающих поверхностей теплообменников от отложений сульфата кальция, включающий циркуляционную промывку поверхностей 2 - 25%-ным раствором хлористого натрия при подкислении данного раствора до рН 4 - 7, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и упрощения технологии очистки, подкисление осуществляют путем деления потока раствора на две части, объемы которых V₁ и V₂ определяют по соотношению V₂/V₁ = 12/5, при этом часть раствора с объемом V₁ пропускают через Н-катионитовый фильтр.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам очистки поверхностей теплообменников и может быть использовано в теплоэнергетике.

Известен способ, реализованный в устройстве для регенерации промывочного раствора, заключающийся в том, что раствор органических кислот, циркулирующий по промывочному контуру, разделяют на два потока, один из которых пропускают через H⁺-катионитовый фильтр, с целью регенерации (авт. св. N 567080, кл. F 28 G 9/00, 1977).

Однако данный способ предполагает использование дорогих и дефицитных реагентов для очистки, что затрудняет его применение.

Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки теплообменных поверхностей, заключающийся в том, что очистку ведут 2 - 25%-ным раствором NaCl и поддерживают pH среды 4 - 7 путем дозировки в промывочный раствор минеральной кислоты (авт. св. N 1000733, кл. F 28 G 9/00, 1983).

Однако данный способ предлагает использование дефицитных минеральных кислот, кислотостойкого дозировочного оборудования, специальных мер предосторожности при работе с кислотой.

Целью изобретения является интенсификация процесса и упрощение технологии очистки.

Указанная цель достигается тем, что в способе очистки теплопередающих поверхностей теплообменников от отложений сульфата кальция, включающем циркуляционную промывку поверхностей 2 - 25%-ным раствором хлористого натрия (NaCl) при подкислении данного раствора до pH 4 - 7, подкисление осуществляют путем деления потока раствора на две части, объемы которых V₁ и V₂ определяют по соотношению V₂/V₁ = 12/5, при этом часть раствора с объемом V₁ пропускают через H = катионитовый фильтр.

Упрощение технологии очистки и интенсификация процесса обеспечивается пропусканием части промывочного раствора через H = катионитный фильтр, в котором происходит обмен катионов Na⁺, присутствующих в растворе, на катионы H⁺, имеющиеся в H-катионитовом фильтре.

Переход в раствор катионов H⁺ приводит к уменьшению pH среды раствора, чем и устраняется необходимость его подкисления раствором минеральной кислоты.

На чертеже показана схема сборки промывочного контура, иллюстрирующая предлагаемый способ.

Промывочный контур включает в себя агрегат 1, подвергающийся очистке, циркуляционный насос 2, подкисляющее устройство 3, представляющее собой H-катионитовый фильтр.

Способ осуществляется следующим образом. Раствор NaCl циркуляционным насосом 2 подают по замкнутому контуру через агрегат 1, подвергающийся очистке. На протяжении всей промывки 2 - 25%-ным раствором NaCl осуществляют подпитку промывочного контура свежим раствором, отработанный промывочный раствор постоянно отводят.

Заданную величину pH 4 - 7 раствора поддерживают путем пропуска части раствора через H-катионитовый фильтр. Расчет доли фильтруемого раствора осуществляют, согласно примеру.

Пример. Для очистки используют 2%-ный раствор NaCl с pH 4.

На катионите происходит реакция по следующему уравнению:

H⁺(Kt)+NaCl _ HCl+Na⁺(Kt) ,

Объем раствора, пропускаемого через H-катионитовый фильтр, обозначим V₁. Объем раствора, поступающего в очищаемый объект, минуя фильтр, обозначим V₂. Поскольку для рабочего раствора принят pH 4, то концентрация ионов H⁺ в рабочем растворе составит 10^-4 г/ион/л. Предположим, что все ионы Na⁺, содержащиеся в 2%-ном растворе NaCl, пропускаемом через H-катионитовый фильтр, обмениваются в нем на ионы H⁺, т.е. NaCl без остатка превращается в HCl.

Следовательно, можно приравнять количество моль HCl в растворе к числу моль HCl в катионированном растворе.

(V₁ + V₂) C_мNaCl = V₁ C_мNaCl,

или

,

где

C_м - молярная концентрация;

М - молярная масса;

В результате расчета получаем соотношение V₂/V₁ = 12/5.