Banner
首页 > 新闻 > 内容
石墨冷却器在联碱生产炉气冷凝中的应用有哪些?
- 2019-11-17-

       近年来,随着市场竞争日益加剧,各个化工企业利润也越来越低,尤其在氯碱行业,很多企业出现了连年亏损。在如此残酷的现实面前,各个化工企业也在节能降耗,变废为宝方面积极探索实践,收到了很好的效果,节约了大量生产成本。同时,国家对各个企业的节能降耗,变废为宝也大力支持。在氯碱行业中,烧碱煅烧工段,炉气的余热回收,炉气中冷凝水再利用就是节能降耗,变废为宝的一个重要方式,现如今,公司产品包括石墨极板、圆块孔式石墨换热器、圆块孔式石墨预热器、圆块孔式石墨降膜吸收器、浮头列管式石墨换热器、列管式石墨降膜吸收器、矩型块孔式石墨换热器、釜内石墨换热器、二合一氯化氢石墨合成炉、三合一盐酸石墨合成炉、圆块孔式石墨硫酸稀释冷却器、三氯乙醛氯化塔、石墨制塔类设备以及石墨化工泵等十多种型号上百种规格,更可按需求定制各种非标石墨设备。

       在此之前,在联碱的煅烧工段,炉气冷凝一直以塔的形式进行冷却冷凝,传统的塔体材料以铸铁或碳钢为主,加以玻璃钢防腐。冷却管以铸铁或碳钢材料制成,防腐为环氧酚醛漆热固化处理为主。因炉气中舍有一定量的H20和NH3,对冷却管的腐蚀较强。虽然管内有防腐处理,因炉气温度较高,腐蚀性加强,管内的防腐失效仍然不可避免。冷却管经防腐处理后,传热系数大大降低,所以整体设备设计需要很大换热面积,因此投资也是比较大的。现在虽然有些厂家使用不锈钢列管炉气冷凝器替换传统的冷凝塔,但是不锈钢价格较高,投资较大,此外,温度较高的炉气对不锈钢的腐蚀较为严重,特别是对管板焊点的腐蚀异常严重,使用寿命不能保证;再者,因炉气中含有大量石灰粉尘,会在不锈钢换热管壁上结垢结疤,日积月累不仅影响换热效果还会堵塞管道增加气阻。由于金属材料本身的腐蚀严重、堵管严重、造价昂贵、换热效率差等多个局限性,很多专家、学者把目光投向了非金属材料,而石墨材料作为唯一的一种导热、导电性能都非常良好的非金属材料,从而成为了重点选择对象,经过了用户和生产厂家的多年合作应用,现已成为成熟的产品广泛应用于纯碱行业中,尤其在炉气冷凝中使用石墨冷凝器,效果明显。

      公司先后与江苏梅兰化工有限公司、四川宙龙化工股份有限公司、江苏八巨药业股份有限公司、南通南辉电子股份有限公司、江苏宙龙化工有限公司等多家单位形成长期良好的合作关系。合作的石墨冷凝器,先后更换替代了原来的不锈钢换热器,很好的解决了不锈钢换热管结垢结疤、腐蚀严重等缺陷,换热效果也有明显提高,使用至今运行良好。此4台石墨炉气冷凝器换热面积分别为337平方、350平方、580平方和330平方,这4台石墨冷却器分别用于用于公司采暖供热和冷母液加热等方面,炉气余热得到有效利用,同时炉气中含有大量水蒸气,经冷凝成水后可再次利用,大大节约了生产成本。

       金三角公司生产的石墨冷却器,管程(石墨管内)走炉气,壳程(管间)走冷母液或循环水,石墨制换热设备因其优良的耐腐蚀性能,较高的导热性能,以及对钙镁离子较小的亲和性,很好的解决了原来金属换热器设备的诸多弊端,石墨炉气冷凝器可有效的对煅烧炉气进行降温、冷却、冷凝,在纯碱生产中得到了广大使用厂家的认可,它的使用将会为纯碱企业充分利用低品位热能、节能降耗刨出一条新的途径。该石墨炉气冷凝器,其石墨换热管与管板之间采用高弹性橡胶密封装置连接,将金属材料和非金属的石墨管束做到了有机的连接和结合,做到每根管束都能自行进行热胀冷缩,彻底消除了管板与石墨管之间的内应力,大大减少了设备损坏和维修的几率;此连接方式避免了以往金属换热器设备存在的点腐蚀情况,大大地降低了维护、维修费用,并且可对石墨换热器进行单管更换,大大地延长了设备的使用寿命。解决了以往不锈钢冷凝器易腐蚀、泄露和寿命短等问题,并且换热效率较以往的不锈钢换热器可提高20%以上。石墨炉气冷凝器下端,设有气液分离器,可有效的收集冷凝液,从而实现冷凝液再利用。石墨炉气冷凝器在行业中具有广阔的推广和应用前景,是企业节能降耗的有力保障。

       不透性石墨具有以下优点:①具有高度的化学稳定性能。除了强氧化性酸、碱外,对大部分化学介质都是耐腐蚀的。②具有极高的导热性能。石墨的导热系数为100~110 W/m.K,其导热系数和铜、铝相仿,是普通碳钢2.5倍以上,是不锈钢的6倍以上。③在热稳定方面,石墨的使用温度可达到180℃,且其热膨胀系数很小,大约为0. 4~o.45×10。4m/K,不容易受温差应力的影响。④由于石墨管内外壁很光滑,其绝对粗糙度仅是金属管的1/20~1/50,阻力降不超过300 Pa;且石墨属于非金属,决定了石墨管跟大多数介质之间“亲和力”小,不会污染介质,管壁也不易结垢,因而扩展了其应用范围。

        在联碱生产中,设备腐蚀是一个至关重要的问题。腐蚀不仅影响产品的质量,而且影响到设备的使用寿命、金属材料的消耗等各个方面。因此,研究和减少联碱生产中的腐蚀,是纯碱工业长期以来的重大技术问题之一。相对于金属及贵重金属换热器,石墨换热器是一种经济、高效、耐腐蚀性强的换热设备,由于其显著的高效传热,防止结垢以及耐腐蚀等特性,在精细化工、农药、化肥等化工领域已得到广泛应用。近几年,我国联碱行业为了提高换热效率、回收低品位热能、降低电耗,节约设备成本,在许多设备上也试用了石墨换热器,在传热效果、结疤状况、抗腐蚀性能及节能降耗等方面均取得良好的效果,为石墨换热器在联碱生产上使用奠定了基础,同时也为联碱生产进一步降低能耗创造了条件。