多效蒸发器结垢机理及预防措施

在化工生产或废水蒸发过程中出现的结垢现象,从结垢形成的种类,方式及形成要素等方面进行分析,提出预防措施和结垢后的除垢方法。     

高盐工业废水浓缩工艺中的换热器结垢机理和阻垢技术

高盐废水处理是环境保护领域的主要研究对象，其高含盐量和高硬度的特征提高了污水处理工艺难度。国家对污染物提出的“零排放”要求使得热蒸发成为了高盐废水处理的必经之路，随之带来的换热器结垢问题给蒸发浓缩工艺带来了巨大的阻垢难题。因此，针对高盐废水的有效阻垢技术成为了研究热点。介绍了高盐废水工业处理中的结垢机理和影响因素，并对现有的阻垢技术进行总结分析，为研究高盐废水换热器结垢、除垢、阻垢问题提供研究思路。     

高温高压气藏地层水结垢规律实验研究

针对目前国内外缺乏直接检测高温高压地层水离子含量设备的问题,设计了测试高温、高压条件下实际气藏流体中地层水离子含量及结垢量的静态实验。采用实际气藏流体进行了高温高压PVT 分析及离子含量检测实验,测试不同条件下水中气、气中水含量及地层水离子组成,确定地层流体结垢量,综合研究了高温高压地层水相态变化和离子含量的变化规律及其内在联系。结果表明：随地层压力降低,天然气在水中的溶解度降低,水的蒸发加剧,地层水矿化度升高,结垢趋势增加。一定的低压高温条件下,地层流体中的无机盐结垢且结垢量随压力降低而增加,随温度降低而减小;实际地层流体结垢量比脱气地层水低且结垢量随温度压力的变化趋势更为明显。     

臭氧处理蒸发冷却空调水的实验研究

提出了用臭氧法解决蒸发冷却空调水系统存在的细菌滋生、结垢和腐蚀等问题.结合实验结果,验证了臭氧在蒸发冷却循环水处理中的杀菌、阻垢及防腐作用.     

卧式喷淋薄膜蒸发装置浓缩草浆黑液的试验研究

针对草浆黑液在蒸发浓缩过程中P1 传热效能低,且易于结垢,常规蒸发器难以经济合理地运行的特点,设计出了新型卧式喷淋降膜蒸发装置。试验结果表明:该装置能够实现高效空间蒸发,具有蒸发强度大、传热系数高、不易结垢、除垢容易等优点,对高粘度草浆黑液蒸发强度平均达到28~45 kg/(m2·h)。     

RH-2缓蚀阻垢剂在烷基化表面蒸发空冷2008年应用研究

分析了烷基化装置表面蒸发空冷容易结垢,故而造成垢下腐蚀的问题.并根据表面蒸发空冷的特点,对表面蒸发空冷采用注入RH-2缓蚀阻垢剂来进行防腐和缓蚀阻垢.介绍了E-2、E-6注入RH-2缓蚀阻垢剂后的设备防腐情况和技术研究.     

铝酸钠溶液蒸发过程中的结垢与防垢

以氧化铝生产中种分母液为对象,研究铝酸钠溶液蒸发过程中碳酸钠和硫酸钠等杂质盐的析出行为及其影响因素.采用对比实验法,研究防垢添加剂对减缓铝酸钠溶液蒸发过程中加热面结垢的影响.研究结果表明随着苛性碱浓度的升高,铝酸钠溶液中碳酸钠和硫酸钠的平衡浓度明显降低;随着温度降低,碳酸钠和硫酸钠的平衡浓度下降;根据实验结果提出铝酸钠溶液中碳酸钠和硫酸钠平衡浓度与氢氧化钠浓度、温度等因素的定量变化关系式;GR-12、GR-3、GR-4 等添加剂防垢效果明显,可降低结垢量60%～70%,有效减缓加热面结垢的形成速度, 并抑制溶液中硅的析出.     

喷雾蒸发-低温多效蒸馏集成海水淡化系统设计

为了解决目前海水淡化过程中副产高浓度盐水的排放污染问题,设计了喷雾蒸发-低温多效蒸馏集成海水淡化系统。首先建立了进料流量为1kg/s的五效顺流系统相应工艺流程的数学模型,并对其进行了热力和结垢分析,确定了抽汽比例为20%条件下集成系统的运行工况参数;然后基于单个纯水液滴在干空气中的蒸发运动轨迹计算,完成了喷雾蒸发室的初步结构设计;最终采用FLUENT软件对该喷雾蒸发过程进行了非稳态数值模拟,并对粒子停留时间以及蒸发效率进行了分析。结果表明:该套系统必须采用抽汽方式才能有效避免末效结垢情况的发生,喷雾蒸发室内的热质传递在35s左右进入稳态,稳定时物料蒸发效率可以达到82.2%,基本达到了设计初衷。该系统可有效解决浓盐水的排放难题。     

ZX型阻垢剂对食盐电解液蒸发过程的阻垢作用

首次用快速结垢试验研究了高温压煮后的ＺＸ型阻垢剂对食盐电解液蒸发过程的阻垢性能．结果表明，经过１５０℃高温压煮的ＺＸ型阻垢剂对食盐电解液蒸发过程具有明显的阻垢作用，其中以ＺＸⅢ型阻垢剂的阻垢效果最好，阻垢率达８８．３％．最后从理论上分析了ＺＸ型阻垢剂的阻垢机理．     

蒸发技术在垃圾渗沥液膜处理浓缩液中的应用探讨

垃圾渗沥液膜处理浓缩液有机物浓度高、含盐量高、结垢性强、总氮高，氮氮波动较大、组成成份复杂。目前常用的处理方法有蒸发技术、固化技术和回灌技术等。本文结合实际工程情况，介绍了蒸发技术在该领域内的应用。并对蒸发技术工艺流程进行了较为详细的叙述。     

酒窝状竖板降落液膜结垢性能研究

研究了葡萄糖溶液、酒糟离心液、盐水溶液 3种不同流体在酒窝状竖板降膜蒸发器上结垢特性 ,讨论了影响结垢的主要因素 ,其中包括液体的流量、质量分数、传热温差、流体的特性及传热元件表面加工精度等。研究结果表明 ,结垢过程大体上分为 3个阶段 ,即垢层萌芽期、垢层发展期和垢层成熟期 ,而且结垢速率随着质量分数和传热温差的增大而增大 ,随着液体流量的增大而减小 ,流体不同 ,结垢速率相差较大。同时分析了酒窝状竖板降膜蒸发器的成垢机理 ,提出了减少结垢的一些方法     

稠油废水高倍蒸发浓缩污垢的形成和模拟

研究了稠油废水蒸发浓缩过程中污垢的形成规律.在蒸发浓缩的试验基础上,首先通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对污垢进行分析,确认污垢的晶体成分,然后据此建立3层析晶污垢的沉积模型,即由碳酸钙盐(如CaCO3)、复盐(如Na2CaSiO4,Ca8Si5O18)和硅酸盐(如Ca2SiO4)等形成的混合污垢的沉积模型.通过污垢热阻的模拟计算发现,污垢的主要组分是碳酸钙盐,其污垢热阻占总污垢热阻的91.76%;模拟结果与试验数据相吻合,说明3层析晶污垢模型可以描述稠油废水蒸发过程中的析晶结垢规律,为稠油废水蒸发过程中污垢的防治提供理论基础.     

结垢诱导期的实验研究与理论分析

换热面结垢是一个普遍存在的问题,而结垢诱导期的长短对污垢形成过程具有重要的影响,即使在相同实验条件下,不同材料换热面的结垢诱导期仍相差较大.实验研究了铜、铝、不锈钢及渗铝钢4种不同表面能材料在多种工况下的污垢过程诱导期测试,得知材料表面能、溶液浓度、流速及温度都是影响结垢诱导期和成垢过程的主要因素.     

非接触式太阳能蒸发的模拟与分析

零液体排放是高浓度盐水/废水处理的有效途径，其中非接触式太阳能蒸发是一种近年被提出的全新思路，兼具太阳能利用、结构简单、被动运行和不结垢的优势.针对非接触式太阳能蒸发缺乏有效预测模型用以指导实际装置优化的问题，首次构建了非接触式太阳能蒸发的稳态热阻网络模型，并对其蒸发性能进行了分析.结果显示，作为水体能量来源的辐射传热与空气层传热分别占比54.2%和45.8%,均对蒸发性能有重要影响.空气层厚度增加会对两种传热产生不利影响，10 mm空气层厚度下的蒸发率仅为4 mm空气层厚度下蒸发率的70%.此外，减小蒸汽扩散阻力是提升蒸发率的有效途径，当蒸汽扩散系数从5×10^-6 m²/s增大至2.5×10^-5 m²/s时，蒸发率提升了2倍.     

防止氧化铝厂蒸发器结垢的新方法

为解决氧化铝厂蒸发器结垢的问题,提出了在蒸发液中添加固体粒子,使蒸发器加热管中形成气液固三相流化床．通过冷模试验,证明此法可以依靠气液混合物带动粒子沿管程上升构成循环,为蒸发器的在线除垢提供了一个新途径．此外,还研讨了气速、液速、溶液密度及粒子直径等参数之间的相互关系．     

华北油田油井腐蚀原因分析*

针对油井腐蚀、结垢严重影响油田正常生产的问题,开展了腐蚀、结垢原因及机理分析研究。通过对不同断块不同油层200多口油井采出水离子、腐蚀结垢产物、腐蚀速率仿真计算以及油田生产中发现的腐蚀结垢实际情况的综合分析,认为：产出液含水量升高是产生油井腐蚀的直接原因。由于地层水偏酸性,游离CO2,H2S,HCO?3含量高,矿化度高,电化学反应强烈是腐蚀存在的机理;而产出液中Ca2+,Fe3+,Fe2+及Mg2+含量的不同是导致多油井结垢程度不一致的根本原因。为快速定性地明确油井腐蚀、结垢类型和结垢治理奠定了基础。     

高含盐废水热力法处理技术的综述与优选

随着国家工业不断发展,工业废水排放量逐步提高。其中高盐废水成分复杂、腐蚀性强、易结垢,同时还要考虑无机盐回收等问题,处理难度大。对比介绍了目前高盐废水主要处理技术,重点分析对比了包括多效蒸发法、机械蒸汽再压缩法和多级闪蒸法的3种热力法处理技术,得出耦合生物法、膜法或热力法等多种处理技术能够增加处理高盐废水的彻底性与效率的结论。考虑到蒸发法处理废水会加剧碳排放,从碳中和角度考虑,讨论了引入可再生能源和蒸发冷却节能技术耦合热力法处理废水的可行性,并对系统智能化控制做出展望。     

浸没燃烧蒸发器的初步研究

浸入燃烧过程,是用燃料和空气均匀混合燃烧后的　热燃气,自浸入溶液中的燃烧管喷出,通过液体鼓泡排出,汽液两相直接接触,发生剧烈的热交换而进行蒸发的过程。 因而浸入燃烧的优点在于：能处理粘稠和易结晶、结垢、以及腐蚀性较强的物料。因其 直接传热,所以具有较高的热效率（可达９０％以上）和蒸发强度（可达１００～１８０ＫｒＨ２Ｏ／　　ａｃ）同时蒸发设备本身也较简单,节省贵重钢材,投资费用低,并可适用于中小型化工操作过程。 浸入燃烧应用于工业时间还不久,我国才刚开始于研究阶段,对它的机理掌握还很差,力了使它服务于我国建设事业,尚须进行大力的研究工作。     

浅析提高精制盐产量的有效方法

主要论述了提高原料卤水质量,提高一效蒸发罐加热室压力增加生产强度,提高末效蒸发罐蒸发室真空度以增大有效温差,稳定控制原料卤水进料量和盐浆排出量,防止管内结垢,及时排除加热室中的冷凝水和不凝气这6种提高真空精制盐生产产量的方法。     

原油高温结垢速率测定和预测模型研究进展

综述了原油高温结垢的室内测定和预测模型的研究现状,重点回顾分析了预测模型的发展历程。室内实验和模型预测是研究原油高温结垢速率的重要方法。常用室内结垢实验装置分为搅拌式和回路式,通过实验可快速获取大量有效数据,但是实验数据往往存在缺陷,无法直接应用指导现场换热器防垢。结垢预测模型需要反映原油高温结垢的化学反应本质,体现原油物性、温度、流速等重要因素以及不同过程对结垢速率的影响。目前结垢预测模型,包括已经取得巨大成果的临界模型,大多属于半经验公式,其精度和适用性始终有限。更精确的模型必须基于对结垢机理的进一步研究。由于能够成功描述非线性系统特征,人工神经网络模型也将是另一种十分有前景的预测技术。