为什么三效蒸发器的一效结垢严重
(2020-01-14 15:22:11)
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很多使用过三效蒸发器的朋友会有这样一个感触,那就是蒸发器的第一效结垢速度会比后两效快,有的甚至只有第一效结垢,这是为什么呢?这要从结垢的性质说起。
我们都知道,工业用水中的硬度含量不容小觑,硬度对于锅炉、蒸发器影响严重。尤其蒸发器中因硫酸钙结垢,所得垢层致密、坚硬,难溶于酸碱,特别难于清理。
多效蒸发器是用来蒸发浓缩的设备,进料浓度为产品的不饱和溶液,且从第一效进料最为多见,需要指出的是第一效是蒸发器温度最高的一效。我们再回头来看硫酸钙的溶解度特性:
1、硫酸钙在水中总体溶解度不大,属于微溶物质。
2、硫酸钙在40℃附近是有最大溶解度0.21%(wt.%)
3、硫酸钙在40℃以上时随着温度的升高溶解度迅速下降。
4、硫酸钙在125℃时溶解度下降至0.068%(wt.%),较溶解度高峰时下降70%。
从硫酸钙的溶解度特性中我们很容易能得出下边的结论:
1、原液携带有一定浓度的硫酸钙从多效蒸发器的第一效进料,进入蒸发器后物料温度急剧上升,硫酸钙饱和浓度急剧下降,加之第一效的浓缩作用,硫酸钙提前饱和。
2、产品物料在第一效中未饱和,故无晶体析出,析出物只有硫酸钙。且因硫酸钙的反溶解度特性,循环进入换热管的物料被加热后温度升高而产生过饱和,同时循环体系中无有效晶核供其生长,所以硫酸钙晶体在换热面局部因过饱和的积累开始析出固体。
3、随着物料在蒸发器内向下一效推进,溶液进入第二效后温度下降,硫酸钙饱和浓度有所升高,和浓缩比例产生部分抵消,所以二效结垢不如一效明显。
4、随着蒸发的进行,在第三效(或有的在第二效)产品结晶析出,循环系统中提供了足够的物理表面供硫酸钙生长,同时因硫酸钙已经在第一效析出大部分,后效硫酸钙已经所剩不多,加之晶体对换热面的冲刷,同时产品晶体的存在增强了换热面处的湍流程度,降低了滞留层的厚度,也有效降低了硫酸钙在换热面的积累速率。
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