Ⅰ效蒸發(fā)器腐蝕原因及預(yù)防措施

鐘永鐸

（四平昊華化工有限公司，吉林 四平 136001）

Ⅰ效蒸發(fā)器腐蝕原因及預(yù)防措施

鐘永鐸

（四平昊華化工有限公司，吉林 四平 136001）

介紹了Ⅰ效蒸發(fā)器蒸發(fā)室與二次汽聯(lián)接處焊口滲漏堿液，導(dǎo)致管線腐蝕的原因并提出了預(yù)防措施。

三效逆流；降膜蒸發(fā)器；離子膜燒堿；預(yù)防措施

四平昊華化工有限公司燒堿項目二期工程燒堿產(chǎn)能為20萬t/a離子膜燒堿和配套20萬t/a PVC于2008年10月一次開車成功，并順利達(dá)產(chǎn)。由藍(lán)星北化機(jī)制造生產(chǎn)高電密自然循環(huán)電解槽8臺，每臺電解槽共158對單元槽片，并配套有真空脫氯和氯酸鹽分解槽裝置，氯氣壓縮機(jī)采用進(jìn)口德國3K集團(tuán)生產(chǎn)的透平壓縮機(jī)；蒸發(fā)裝置采用由藍(lán)星北化機(jī)自主設(shè)計生產(chǎn)制造的產(chǎn)能為10萬t/a三效逆流降膜蒸發(fā)器裝置。自2008年10月開車以來，裝置運(yùn)行平穩(wěn)。所產(chǎn)32%離子膜燒堿、液氯、次氯酸鈉、工業(yè)鹽酸、45%燒堿等產(chǎn)品優(yōu)級品率均為100%。

1　降膜蒸發(fā)器工作原理

蒸發(fā)器利用模式蒸發(fā)原理，降膜蒸發(fā)器設(shè)計與管束式降膜換熱器相似，不同的是在降膜換熱管上部增加了1個“造膜器”，是1根短圓管，上面開了數(shù)個條形窄槽，此短管點焊在加熱管頭上，由蒸發(fā)器頂部進(jìn)來的堿液就從窄槽沿加熱管壁在重力和真空誘導(dǎo)及氣流作用呈膜狀向下流動并與載熱體蒸汽進(jìn)行對流傳熱，料液中水分蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽與濃縮了的堿液一起向下流動，在蒸發(fā)器的底部分離室內(nèi)兩相得以分離，堿在底部由出料泵抽出，汽在分離室上部經(jīng)捕沫器捕沫后排出。降膜管采用的是薄壁長管，堿液在內(nèi)又呈薄膜狀下流，使得傳熱系數(shù)非常高，一般為4～12.5 MJ/（m2·h·℃）。降膜蒸發(fā)器是蒸發(fā)器中的一種高效蒸發(fā)器，造膜器示意圖見圖1。

圖1　造膜器示意圖

絲網(wǎng)除沫器在降膜蒸發(fā)器分離室的上部，二次蒸汽出口處，由于二次蒸汽中夾帶大量的堿液，雖然在分離室中進(jìn)行了分離，但為了減少夾帶的堿液沫過多，要每臺蒸發(fā)器分離室二次蒸汽出口安有除沫器。表面冷凝器是換熱面積為380 m2的列管式換熱器，冷卻水走管內(nèi)，二次蒸汽走管間，管間設(shè)計了導(dǎo)流板和折流板，使二次蒸汽能與換熱管充分接觸，冷凝效果非常好。

2　工藝流程簡述

從離子膜電解工序來的32%堿液先進(jìn)入電解液儲槽D-1040，用Ⅲ效加料泵P-1044抽出，經(jīng)過流量計計量后由EV-1030頂部加入Ⅲ效蒸發(fā)器管內(nèi)，堿液經(jīng)“造膜器”沿管壁呈膜狀向下流動并與管間Ⅱ效蒸發(fā)器來的二次蒸汽進(jìn)行對流傳熱，堿液中水分蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽與濃縮了的堿液一起向下流動，在蒸發(fā)器底部的分離室內(nèi)分離，堿液由Ⅲ效出料泵P-1034抽出，其中一部分送至HE-1026用生蒸汽冷凝水預(yù)熱，另一部分送至HE-1025，用50% NaOH溶液預(yù)熱，經(jīng)預(yù)熱后36%的堿經(jīng)測定流量后由Ⅱ效蒸發(fā)器EV-1020頂部進(jìn)入蒸發(fā)器，與在Ⅲ效蒸發(fā)器內(nèi)同樣的過程蒸發(fā)，堿液由36%濃縮至41.6%。再由Ⅱ效出料泵P-1024抽出，以不同的流量分別送到HE-1016和HE-1015中，預(yù)熱后的堿經(jīng)流量計后進(jìn)入EV-1010中，蒸發(fā)濃縮后50%的堿被Ⅰ效出料泵P-1014A/B送出，經(jīng)HE-1015和HE-1025給41.6%和36%的堿預(yù)熱后，再經(jīng)HE-1050成品堿冷卻器用循環(huán)水冷卻至45℃進(jìn)入成品堿貯罐D(zhuǎn)-902。

EV-1010的熱源是由廠內(nèi)鍋爐送來的飽和生蒸汽，壓力0.7 MPa（G），在管間加熱堿液之后，冷凝水至阻汽排水罐D(zhuǎn)-1011，在經(jīng)過HE-1016和HE-1026兩次回收熱量之后，溫度約79℃，送回冷凝水貯罐D(zhuǎn)-1070中。EV-1020的熱源是由Ⅰ效來的壓力為0.1 MPa（A）、溫度為162℃的二次蒸汽。在EV-1020管間作熱源加熱管束堿液之后，冷凝液經(jīng)阻氣排水罐D(zhuǎn)-1021后進(jìn)入冷凝水儲罐D(zhuǎn)-1070。

EV-1030的熱源是從Ⅱ效EV-1020來的，壓力為0.62 MPa（A）的二次蒸汽，在EV-1030管間加熱堿液之后冷凝，凝液經(jīng)阻汽排水罐D(zhuǎn)-1031后進(jìn)入冷凝水儲槽D-1070。EV-1030產(chǎn)生的二次蒸汽由表面冷凝器HE-1060冷凝，系統(tǒng)內(nèi)的不凝氣由水環(huán)真空泵C-1064抽出，保證了EV-1030需要的真空，HE-1060冷下的冷凝水由位差進(jìn)入D-1070。三效逆流降膜蒸發(fā)工藝流程示意圖見圖2。

圖2　三效逆流降膜蒸發(fā)工藝流程示意圖

3　滲漏原因分析

（1）Ⅰ效蒸發(fā)器在生產(chǎn)運(yùn)行時，蒸發(fā)室內(nèi)堿液位設(shè)定過高，使蒸發(fā)室內(nèi)產(chǎn)生的二次汽，把少量堿液帶入二次汽管內(nèi)，長時間腐蝕焊口，致使焊口處堿液發(fā)生滲漏。

（2）Ⅰ效蒸發(fā)器生產(chǎn)運(yùn)行時，蒸發(fā)室內(nèi)溫度設(shè)定過高，使蒸發(fā)室與二次汽聯(lián)接處常時間在高溫下運(yùn)行，致使焊口發(fā)生堿液滲漏。

（3）開車運(yùn)行時，Ⅰ效蒸器加入生蒸汽過急過快，使Ⅰ效蒸器溫度變化過快，致使焊口發(fā)生堿液滲漏。

（4）由于在出廠時，Ⅰ效蒸發(fā)器與二次汽聯(lián)接處焊口，在焊接時焊道存在質(zhì)量問題，致使焊口部分發(fā)生開焊，堿液發(fā)生滲漏。

4　預(yù)防措施

（1）Ⅰ效蒸發(fā)器在正常生產(chǎn)運(yùn)行時，調(diào)整了蒸發(fā)室設(shè)定液位，由原來的50%液位調(diào)整到40%液位，使蒸發(fā)室內(nèi)產(chǎn)生的二次蒸汽，不再帶入少量堿液進(jìn)入二次汽管內(nèi)，焊口不再受腐蝕。

（2）Ⅰ效蒸發(fā)器正常生產(chǎn)運(yùn)行時，調(diào)整了蒸發(fā)室設(shè)定溫度，由原來的280℃調(diào)整到260℃，使蒸發(fā)室與二次汽聯(lián)接處不再長時間過高溫運(yùn)行。

（3）開車運(yùn)行時，Ⅰ效蒸器加入生蒸要平穩(wěn)升溫，不能過急過快。

（4）設(shè)備出廠時，要嚴(yán)格要求接焊質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)格按壓力容器打壓試漏合格后，才能出廠。

5　運(yùn)行效果

設(shè)備制造廠家多次到現(xiàn)場補(bǔ)焊泄漏處，還是發(fā)生堿液泄漏。最后研究決定把Ⅰ效蒸發(fā)室返廠進(jìn)行大修。對罐體進(jìn)行打磨重新進(jìn)行焊接。在操作中，嚴(yán)格控制Ⅰ效蒸發(fā)室堿液位及操作溫度，平穩(wěn)升溫。

通過對Ⅰ效蒸發(fā)器腐蝕滲漏的分析，查找了滲漏的原因，提出了預(yù)防措施，保證了燒堿蒸發(fā)工序生產(chǎn)連續(xù)、穩(wěn)定、高負(fù)荷運(yùn)行，為企業(yè)創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效。

Reasons and preventive measures of corrosion of I effect evaporator

ZHONG Yong-duo
（Siping Haohua Chemical Co.,Ltd.,Siping 136001，China）

This paper introduces the I effect evaporator chamber and secondary FIA welding mouth alkali liquor leakage，resulting in corrosion of pipeline，analyzed the causes of leakage，and puts forward the preventive measures.

three effect counter current；falling film evaporator；ionic membrane caustic soda；preventive measure

TQ114.26+8

B

1009－1785(2016)11-0026-02

2016-05-23