RU2204101C1 - Method of chemical cleaning of internal surface of heat- exchange equipment - Google Patents

Method of chemical cleaning of internal surface of heat- exchange equipment Download PDF

Info

Publication number
RU2204101C1
RU2204101C1 RU2001136028/12A RU2001136028A RU2204101C1 RU 2204101 C1 RU2204101 C1 RU 2204101C1 RU 2001136028/12 A RU2001136028/12 A RU 2001136028/12A RU 2001136028 A RU2001136028 A RU 2001136028A RU 2204101 C1 RU2204101 C1 RU 2204101C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
internal surface
solution
exchange equipment
cleaning
Prior art date
Application number
RU2001136028/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
к М.А. Петрун
М.А. Петруняк
А.И. Суханов
Л.М. Журавлев
В.А. Москвин
А.Л. Степаненков
К.В. Киселев
Н.И. Бердичевский
И.Л. Климова
Н.С. Пачгина
Original Assignee
ОАО "Азот"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ОАО "Азот" filed Critical ОАО "Азот"
Priority to RU2001136028/12A priority Critical patent/RU2204101C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2204101C1 publication Critical patent/RU2204101C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

FIELD: removal of deposits difficult for solution from internal surface of pipe space of heat- exchange apparatuses producing carbamide. SUBSTANCE: cleaning is carried out with use of mixture of phosphoric and nitric acids with concentration of H3PO4 equal to 10-30 per cent by mass, of HNO3 equal to 15- 25 per cent by mass and corrosion inhibitor in the capacity of flushing solution. Potassium bichromate in the amount of 4.0-6.0 g per liter of flushing solution is utilized as corrosion inhibitor. Deposits are removed at boiling temperature 95-110 C of flushing solution without circulation by way of multiple filling of pipe clearance with subsequent flushing with condensate of water vapor. EFFECT: improved method of cleaning of internal surface of pipe clearance in heat exchange equipment that can be utilized in apparatuses made of any corrosion-resistant materials, titanium included, used in production of carbamide. 1 tbl

Description

Изобретение относится к химическим способам очистки труднорастворимых отложений с внутренней поверхности трубного пространства теплообменных аппаратов для производства карбамида. The invention relates to chemical methods for cleaning insoluble deposits from the inner surface of the tube space of heat exchangers for the production of urea.

Известны способы удаления железооксидных отложений с использованием в качестве промывочного раствора фосфорной кислоты различной концентрации (5-40%) при нагревании до 100-110oС (Химические очистки теплообменного оборудования. Под ред. Т. Х. Маргуловой. М., Энергия, 1987 г.; Патент РФ 1772578, МКИ F 28 G 9/00, Бюл. 40, 1992 г.). Недостатком этих способов является то, что осадки растворяются очень медленно, требуются большие затраты времени на промывку и энергии на циркуляцию реагентов. Кроме того, они не применимы при полном или частичном отсутствии проходимости в трубках.Known methods for removing iron oxide deposits using phosphoric acid as a washing solution of various concentrations (5-40%) when heated to 100-110 o C (Chemical cleaning of heat-exchange equipment. Ed. T. Kh. Margulova. M., Energy, 1987 g .; RF Patent 1772578, MKI F 28 G 9/00, Bull. 40, 1992). The disadvantage of these methods is that the precipitates dissolve very slowly, it takes a lot of time to flush and energy to circulate the reagents. In addition, they are not applicable in the case of complete or partial absence of patency in the tubes.

Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки внутренней поверхности теплообменного оборудования производства карбамида (Пат. РФ 2148227, МПК F 28 G 9/00, В 08 В 3/08 от 05.05.1999 г.), в котором предлагается для удаления железооксидных отложений использовать фосфорную кислоту концентрацией 60-65% при нагревании до 110-120oС без циркуляции путем заполнения открытой трубчатки с последующей промывкой деминерализованной водой. Недостатками этого способа являются большой расход дорогостоящей фосфорной кислоты и невозможность его использования для аппаратов, изготовленных из титана.Closest to the proposed is a method of cleaning the inner surface of the heat exchange equipment for the production of urea (Pat. RF 2148227, IPC F 28 G 9/00, 08 V 3/08 from 05/05/1999), which proposes to use phosphoric to remove iron oxide deposits acid concentration of 60-65% when heated to 110-120 o C without circulation by filling an open tube with subsequent washing with demineralized water. The disadvantages of this method are the high consumption of expensive phosphoric acid and the inability to use it for devices made of titanium.

Как известно, титан в концентрированной фосфорной кислоте при температуре выше 100oС растворяется, поэтому способ-прототип возможно использовать только для аппаратов, выполненных из хромоникельмолибденовой стали типа 08Х17Н13М2Т.As you know, titanium in concentrated phosphoric acid at a temperature above 100 o C dissolves, therefore, the prototype method can only be used for devices made of chromium-nickel-molybdenum steel type 08X17H13M2T.

Целью данного изобретения является усовершенствование способа очистки внутренней поверхности трубного пространства теплообменного оборудования, позволяющее применять его для аппаратов, изготовленных из любых материалов, коррозионно-стойких в средах производства карбамида, в том числе из титана. Это особенно актуально потому, что титан находит все большее применение как конструкционный материал, заменяя более дорогие спецстали. The aim of this invention is to improve the method of cleaning the inner surface of the tube space of heat-exchange equipment, which allows it to be used for apparatuses made of any materials that are corrosion-resistant in urea production environments, including titanium. This is especially true because titanium is increasingly used as a structural material, replacing more expensive special steels.

Поставленная задача решается за счет того, что для очистки внутренней поверхности трубного пространства теплообменного оборудования, преимущественно для производства карбамида от железо-оксидных отложений, применяют смесь фосфорной и азотной кислот с концентрацией Н3РO4 10-30 мас.%, HNO3 15-25 мас.% с добавлением ингибитора коррозии - бихромата калия в количестве 4-6 г на 1 л промывочного раствора при температуре 95-110oС.The problem is solved due to the fact that a mixture of phosphoric and nitric acids with a concentration of H 3 PO 4 10-30 wt.%, HNO 3 15- is used to clean the inner surface of the tube space of heat exchange equipment, mainly for the production of urea from iron oxide deposits. 25 wt.% With the addition of a corrosion inhibitor - potassium dichromate in an amount of 4-6 g per 1 liter of washing solution at a temperature of 95-110 o C.

Установлено, например, что при взаимодействии образцов титана марки ВТ 1-0 при температуре кипения смеси кислот в присутствии ингибитора К2Сr2O7 - 5г/л скорость коррозии составляет:
Азотная кислота (мас.%) 15; 17; 20; 15; 15.
It has been established, for example, that during the interaction of titanium samples of grade VT 1-0 at a boiling point of a mixture of acids in the presence of an inhibitor of K 2 Cr 2 O 7 - 5 g / l, the corrosion rate is:
Nitric acid (wt.%) 15; 17; 20; fifteen; fifteen.

Фосфорная кислота (мас.%) 10; 15; 20; 30; 40. Phosphoric acid (wt.%) 10; fifteen; 20; thirty; 40.

Скорость коррозии титана (мм/год) 0,1; 0,1; 0,2; 0,2; 0,4. The corrosion rate of titanium (mm / year) 0.1; 0.1; 0.2; 0.2; 0.4.

Пример:
Испаритель второй ступени дистилляции карбамида представляет собой теплообменный вертикальный аппарат, состоящий из 2840 трубок с внутренним диаметром 7 мм и высотой трубной части 8 м. Изготовлен теплообменник в 1991 г. Через 10 лет эксплуатации трубки аппарата оказались полностью забиты железооксидным осадком. Химический состав осадка: Fe2O3 - 95%; Ti2O3 - 1,6%; Сr2O3 - 1,6%; Мо2O3 - 0,1%; Ni - следы; растворимые в CCl4 - 1,4%.
Example:
The urea of the second stage of urea distillation is a vertical heat exchange apparatus consisting of 2840 tubes with an inner diameter of 7 mm and a tube part height of 8 m. The heat exchanger was manufactured in 1991. After 10 years of operation, the tubes of the apparatus were completely clogged with iron oxide sediment. The chemical composition of the precipitate: Fe 2 O 3 - 95%; Ti 2 O 3 - 1.6%; Cr 2 O 3 - 1.6%; Mo 2 O 3 - 0.1%; Ni - traces; soluble in CCl 4 - 1.4%.

Для растворения отложений в емкости готовится раствор: Н3РO4 - 17 мас.%, HNO3 - 16 мас.%, ингибитор коррозии K2Cr2O7 - 5 г/л. Этим раствором заполняют трубное пространство аппарата до уровня 10-20 см над трубной доской, а в межтрубное пространство подают пар для подогрева промывочного раствора до температуры кипения. Через 1 ч раствор сливают в емкость. Операцию повторяют 8-10 раз, после чего теплообменник промывают конденсатом водяного пара. Далее вновь заполняют трубное пространство промывочным раствором и кипятят 1-2 ч, чередуя с промывками конденсатом. Общее число заполнении 20-25 раз. Суммарное время контакта с промывочным раствором при кипячении 35-40 ч.To dissolve deposits in the tank, a solution is prepared: H 3 PO 4 - 17 wt.%, HNO 3 - 16 wt.%, Corrosion inhibitor K 2 Cr 2 O 7 - 5 g / l. With this solution, the tube space of the apparatus is filled to a level of 10-20 cm above the tube plate, and steam is supplied into the annulus to heat the wash solution to the boiling point. After 1 h, the solution is poured into a container. The operation is repeated 8-10 times, after which the heat exchanger is washed with steam condensate. Then, the tube space is again filled with washing solution and boiled for 1-2 hours, alternating with washing with condensate. The total number of filling 20-25 times. The total contact time with the washing solution during boiling is 35-40 hours.

В течение всего процесса очистки ведется аналитический контроль за концентрациями кислот и температурой промывочного раствора. Контролируется также содержание железа, аммония и титана в промывочном растворе после контакта с трубчаткой. Эти показатели во время промывки поддерживаются в следующих пределах (г/л) (см.таблицу). Throughout the entire cleaning process, analytical concentrations of acid concentrations and temperature of the wash solution are maintained. The content of iron, ammonium and titanium in the washing solution after contact with the tube is also controlled. These indicators during washing are maintained in the following limits (g / l) (see table).

После контрольной промывки конденсатом водяного пара работоспособность теплообменника восстанавливается полностью. After a control wash with steam condensate, the heat exchanger is fully restored.

Claims (1)

Способ химической очистки внутренней поверхности теплообменного оборудования, преимущественно для производства карбамида, отличающийся тем, что в качестве промывочного раствора используют смесь фосфорной и азотной кислот с концентрацией Н3РО4 10-30 мас. %, HNO3 15-25 мас. % и ингибитор коррозии, в качестве которого применяют бихромат калия в количестве 4-6 г на 1 л промывочного раствора.The method of chemical cleaning of the inner surface of heat exchange equipment, mainly for the production of urea, characterized in that a mixture of phosphoric and nitric acids with a concentration of H 3 PO 4 of 10-30 wt. %, HNO 3 15-25 wt. % and a corrosion inhibitor, which is used potassium dichromate in an amount of 4-6 g per 1 liter of washing solution.
RU2001136028/12A 2001-12-29 2001-12-29 Method of chemical cleaning of internal surface of heat- exchange equipment RU2204101C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001136028/12A RU2204101C1 (en) 2001-12-29 2001-12-29 Method of chemical cleaning of internal surface of heat- exchange equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001136028/12A RU2204101C1 (en) 2001-12-29 2001-12-29 Method of chemical cleaning of internal surface of heat- exchange equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2204101C1 true RU2204101C1 (en) 2003-05-10

Family

ID=20255021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001136028/12A RU2204101C1 (en) 2001-12-29 2001-12-29 Method of chemical cleaning of internal surface of heat- exchange equipment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2204101C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2568033C2 (en) * 2010-08-13 2015-11-10 Сименс Акциенгезелльшафт Method of completing chemical cleaning of electric power plant

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2568033C2 (en) * 2010-08-13 2015-11-10 Сименс Акциенгезелльшафт Method of completing chemical cleaning of electric power plant
US9302300B2 (en) 2010-08-13 2016-04-05 Siemens Aktiengesellschaft Method for completing a chemical power plant cleaning

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4033832B2 (en) Improved scale adjuster
KR101213379B1 (en) Improved scale conditioning agents and treatment method
CN101614502B (en) Cleaning method of low-temperature multiple-effect seawater desalination evaporator
US3003899A (en) Removal of scale deposits
US3003898A (en) Scale removal
CN101871745B (en) Sulphuric acid plant liquid and liquid heat exchanger on-line cleaning method
CN106521519A (en) Cleaning agent for oxide skin of overheater and cleaning method thereof
CN104562054B (en) A kind of chemical high-effective cleansing agent and preparation method thereof and application method
CN111254447A (en) Neutral rust removal passivation cleaning agent and use method thereof
US3248269A (en) Scale removal
EP0418374B1 (en) Sulfate scale dissolution
US4439339A (en) Descaler composition and method
DE2711056A1 (en) PROCESS FOR PASSIVATING METAL SURFACES
JP2004528182A (en) Calcium salt scale suppression method
JP2004532945A (en) How to control calcium salt scale
RU2204101C1 (en) Method of chemical cleaning of internal surface of heat- exchange equipment
CN112853364B (en) Condenser manganese scale chemical cleaning agent
JP2005536730A (en) Cleaning method for pressurized water reactor
US4636327A (en) Aqueous acid composition and method of use
US2524757A (en) Cleaning scaled vessels
US4277289A (en) Process for removing titaniferous and silico-aluminous incrustations from surfaces
SU1746203A1 (en) Method of cleaning heat exchange surfaces from carbonate deposits
SU868303A1 (en) Method of cleaning heat exchanging surface
CN108955344B (en) Cleaning method of chemical tubular heat exchanger
RU2482223C2 (en) Agent for removing rust, scum and other mineral deposits based on glyoxal and derivatives thereof

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20110520