煤化工蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)常見問題

煤化工蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，常見問題可歸納為結(jié)垢堵塞、設(shè)備腐蝕、能耗過高、操作控制不當(dāng)及設(shè)備選型與設(shè)計(jì)缺陷五大類，以下是具體分析：

一、結(jié)垢與堵塞問題

1. 無機(jī)鹽垢：煤化工廢水中常含有高濃度的鈣、鎂、硅等無機(jī)鹽，這些鹽類在高溫下容易形成硬垢，附著在換熱器壁、管道內(nèi)壁及結(jié)晶器表面，導(dǎo)致傳熱效率下降，嚴(yán)重時(shí)甚至堵塞管道和設(shè)備。
2. 有機(jī)物垢：廢水中的有機(jī)物在高溫下可能發(fā)生熱解縮聚反應(yīng)，生成焦炭、焦油等高分子縮聚物，這些物質(zhì)容易附著在設(shè)備表面，形成粘性沉積物，影響設(shè)備正常運(yùn)行。
3. 硅酸鹽垢：當(dāng)原料中二氧化硅含量較高時(shí)，容易形成硅酸鹽垢，這種垢層質(zhì)地堅(jiān)硬，難以清除，對(duì)設(shè)備傳熱性能造成嚴(yán)重影響。

解決方案：

• 采用化學(xué)除雜方法，如添加阻垢劑（如EDTA二鈉鹽）來抑制垢的形成。
• 控制蒸發(fā)溫度，避免過高溫度導(dǎo)致有機(jī)物熱解。
• 優(yōu)化系統(tǒng)配置，如設(shè)置在線化學(xué)清洗回路，定期清洗設(shè)備。
• 提高流速，降低局部過熱風(fēng)險(xiǎn)，減少垢的形成。

二、設(shè)備腐蝕問題

1. 高溫酸性環(huán)境腐蝕：煤化工廢水在蒸發(fā)結(jié)晶過程中可能產(chǎn)生酸性物質(zhì)，導(dǎo)致設(shè)備處于高溫酸性環(huán)境，加速金屬腐蝕。
2. 氯離子腐蝕：廢水中含有的氯離子對(duì)金屬設(shè)備具有強(qiáng)烈的腐蝕性，特別是在高溫和酸性條件下，腐蝕速率更快。
3. 焊縫處點(diǎn)蝕：設(shè)備焊縫處由于應(yīng)力集中和材質(zhì)不均勻，容易發(fā)生點(diǎn)蝕現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致設(shè)備穿孔。

解決方案：

• 采用耐腐蝕材料制造設(shè)備，如哈氏C-276合金、鈦鈀合金等。
• 增設(shè)pH自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，維持溶液pH值在合理范圍內(nèi)，減少酸性腐蝕。
• 采用電化學(xué)保護(hù)技術(shù)，如陽極保護(hù)，控制電位以減緩腐蝕速率。
• 定期檢測(cè)設(shè)備鈍化膜厚度，確保設(shè)備表面形成致密的鈍化膜。

三、能耗過高問題

1. 沸點(diǎn)升高：煤化工廢水中溶質(zhì)濃度較高，導(dǎo)致溶液沸點(diǎn)升高，需要更高的加熱溫度才能實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)，從而增加能耗。
2. 有效溫差小：由于結(jié)垢、腐蝕等問題導(dǎo)致設(shè)備傳熱性能下降，有效溫差減小，為了維持蒸發(fā)量，需要提高加熱蒸汽溫度，進(jìn)一步增加能耗。
3. 設(shè)備選型不當(dāng)：設(shè)備選型時(shí)未充分考慮廢水特性（如沸點(diǎn)升高、粘度等），導(dǎo)致設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過程中效率低下，能耗增加。

解決方案：

• 優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)，如采用多效蒸發(fā)工藝、熱力壓縮型蒸發(fā)器（TVR）或機(jī)械蒸汽壓縮型蒸發(fā)器（MVR）等節(jié)能技術(shù)。
• 做好設(shè)備外保溫工作，減少熱量損失。
• 合理利用冷凝液顯熱和潛熱，提高能源利用效率。
• 在設(shè)備選型時(shí)充分考慮廢水特性，選擇適合的設(shè)備類型和規(guī)格。

四、操作控制問題

1. 液位控制不當(dāng)：結(jié)晶器內(nèi)液位過高或過低都會(huì)影響設(shè)備正常運(yùn)行。液位過高可能導(dǎo)致料液被帶走，造成浪費(fèi)和污染；液位過低則可能影響蒸發(fā)效果，降低產(chǎn)量。
2. 溫度控制不當(dāng)：蒸發(fā)器內(nèi)溫度過高或過低都會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備壽命。溫度過高可能導(dǎo)致有機(jī)物熱解、設(shè)備腐蝕加??；溫度過低則可能影響蒸發(fā)效率，增加能耗。
3. 自動(dòng)化控制失效：調(diào)節(jié)閥、液位傳感器、溫度變送器及壓力變送器等自動(dòng)化控制元件失效，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)控制失調(diào)，甚至引發(fā)設(shè)備損壞。

解決方案：

• 加強(qiáng)操作人員培訓(xùn)，提高操作技能和責(zé)任心。
• 建立完善的操作規(guī)程和監(jiān)控體系，確保設(shè)備在穩(wěn)定條件下運(yùn)行。
• 定期對(duì)自動(dòng)化控制元件進(jìn)行校驗(yàn)和維護(hù)，確保其準(zhǔn)確可靠。
• 采用先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的智能化管理。

五、設(shè)備選型與設(shè)計(jì)問題

1. 蒸發(fā)器類型選擇不當(dāng)：不同類型的蒸發(fā)器適用于不同的廢水處理場(chǎng)景。如果選型不當(dāng)，可能導(dǎo)致設(shè)備效率低下、能耗增加或無法滿足生產(chǎn)需求。
2. 換熱器設(shè)計(jì)不合理：換熱器設(shè)計(jì)不合理可能導(dǎo)致傳熱效率低下、結(jié)垢嚴(yán)重或設(shè)備腐蝕加劇。例如，換熱管內(nèi)流速過低可能導(dǎo)致鹽沉積；換熱面積不足可能導(dǎo)致傳熱溫差小、能耗增加。
3. 泵的選擇不當(dāng)：泵的選擇應(yīng)考慮其流量、揚(yáng)程和輸送介質(zhì)特性等因素。如果選型不當(dāng)，可能導(dǎo)致泵無法正常工作或效率低下。

解決方案：

• 在設(shè)備選型時(shí)充分考慮廢水特性、處理規(guī)模和生產(chǎn)需求等因素，選擇適合的設(shè)備類型和規(guī)格。
• 加強(qiáng)與設(shè)備供應(yīng)商的技術(shù)交流與合作，確保設(shè)備設(shè)計(jì)合理、性能可靠。
• 在設(shè)備安裝和調(diào)試過程中嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，確保設(shè)備正常運(yùn)行。