SE518075C2 - Sätt att avlägsna svårlösliga beläggningar - Google Patents

Description

n aan »»;on 10 15 20 25 30 35 51 s o 7 s 2 oxalat och dess hydrat CaC2O4H2O är olösliga i såväl kallt som varmt vatten. De vattenolösliga, hårda oxalat- haltiga beläggningarna, s.k. inkruster, försämrar värme- överföringen och måste därför avlägsnas på något sätt för att återfå åtminstone en väsentlig del av värmeväxlarens fulla verkningsgrad.

För att rengöra de invändiga värmeytorna i en indunst- ningsapparat från oxalathaltiga olösliga beläggningar ut- nyttjas syratvätt med saltsyra eller salpetersyra. Syra- tvätt måste dock utföras med relativt korta intervall, vilket således innebär många oönskade driftstopp under en bestämd tidsperiod. En syratvätt utgör en investering och ökar således anläggningens kapitalkostnad. Den innebär en relativt hög kemikaliekostnad och utföres till en rela- tivt hög rengöringskostnad. Den är förknippad med hante- ring av miljöfarligt avfall som i sig aldrig är önskvärd och som medför extra driftskostnader. Den är dessutom ogynnsam ur arbetsmiljösynpunkt och ger heller inte full- gott resultat inom rimlig tid. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förbättrat sätt att rengöra en indunstningsapparat från svårlösliga, oxalathaltiga beläggningar för att väsentligt reducera ovannämnda problem och olägenheter i samband med en syratvätt.

Sättet enligt uppfinningen kännetecknas av att det inne- fattar följande steg: (a) indunstningsprocessen stoppas och kärlet tömmes på sitt innehåll av avlut, (b) värmeytorna spolas rena från rester av avlut med vatten och kärlet tömmes på sitt innehåll av den så erhållna blandningen av vatten och avlut, (c) värme tillföres kärlet för att höja temperaturen däri till ett förutbestämt minsta värde, :nnpn 10 15 20 25 30 35 (d) (e) 518 075 3 gas bringas att genomströmma kärlet för att avlägsna fukt därur tills en torr miljö erhålles i kärlet sä att de oxalathaltiga beläggningarna blir torra och antager nämnda minsta temperatur genom nämnda värme- tillförsel, varigenom beläggningarna spricker sönder till bildning av spröda partikelstrukturer, steg (c) och steg (d) avbrytes och vätska bringas att cirkulera genom kärlet för att avlägsna partik- larna fràn värmeytorna, och (f) blandningen av vätska och partiklar avtappas ur kärlet.

I en föredragen utföringsform av sättet enligt uppfin- ningen är gasen i steg (d) omgivningsluft, som insuges genom ett nedre inlopp hos kärlet, varvid den fuktupp- tagande luften strömmar ut genom ett övre utlopp genom sin temperaturhöjning. Det föredrages därvid att den värme, som tillföres i steg (c) tillföres via nämnda värmeväxlare, som matas med ånga med en temperatur av minst 70°C så att temperaturen i kärlet höjes till ett värde över 70°C. Lämpligen är tiden för stegen (c) och (d) minst omkring 5 timmar, företrädesvis minst omkring 10 timmar. Normalt uppnàr man önskat resultat vid en tid av 12 timmar. Temperaturen 70°C gäller vid atmosfärs- tryck.

Uppfinningen beskrives närmare i det följande genom ett exempel pà genomförandet av det nya sättet att avlägsna de hàrda, vattenolösliga oxalathaltiga beläggningarna, vilket exempel inte är avsett att begränsa uppfinningen.

I detta exempel är indunstningsapparaten av fallfilms- typen och innefattar ett vertikalt kärl och en däri an- ordnad värmeväxlare, som är uppbyggd av lameller. Oxalat- haltig avlut för indunstning cirkulerar genom en yttre ledning från botten till toppen av kärlet och fördelas genom strålar över toppen av värmeväxlaren för att rinna 10 15 20 25 30 35 518 07 s 4 ner längs lamellernas värmeytor, varigenom vätska för- ångas och den bildade ångan ledes till en nästföljande indunstningsapparat av indunstningsanläggningen. Värme- växlaren förses med ånga, som kan vara färskånga eller ånga från en föregående indunstningsapparat.

Dà en indunstningsapparat skall rengöras fràn oxalat- haltig inkruster, som bildar ett vattenolösligt skal på värmeväxlarens värmeytor, stoppas industningsprocessen för åtminstone den aktuella indunstningsapparaten och kärlet tömmes på sitt innehåll av avloppsvatten. Kärlet fylles med rent vatten till en lämplig nivå och vattnet får cirkulera genom kärlet för att spola ren värmeväxla- rens värmeytor från kvarvarande avloppsvatten, som är relativt trögflytande. Allt eller en del av spolvattnet avtappas och ersättes med rent vatten av lägre temperatur så att temperaturen i kärlet sänkes till en lämplig, låg nivå, som möjliggör inspektion av värmeväxlaren, om så skulle vara nödvändigt efter den inledande spolningen.

Tiden för renspolningen med åtföljande temperatursänkning är omkring 4-5 timmar.

Efter avslutad renspolning och avtappning av spolvätskan öppnas en nedre manlucka vid botten av kärlet och en övre manlucka vid toppen av kärlet. Kärlet kan nu inspekteras invändigt om så anses nödvändigt och eventuella avlag- ringar av det trögflytande avloppsvattnet kan avlägsnas manuellt med lämpliga verktyg från värmeväxlaren så att de oxalathaltiga beläggningarna på värmeytorna frilägges, vilka beläggningar minskar vârmeväxlarens kapacitet.

I nästa steg tillföres ånga till värmeväxlaren så att temperaturen i kärlet höjs till en temperatur av minst 70°C, företrädesvis minst lOO°C, vilket innebär att den fuktiga luften i kärlet blir varm och vatten på värmeväx- larens utsida eller värmeytor och övriga ställen i kärlet föràngas. Den varma fuktiga luften stiger uppåt genom »soon 10 15 20 25 30 35 is1s 075 5 kärlet och strömmar ut genom den övre öppnade manluckan samtidigt som ny torrare luft sugs in genom den nedre öppnade manluckan från omgivningen. Denna värmebehandling pågår under en tillräcklig tid så att en så torr miljö som möjligt erhålles i kärlet och särskilt i anslutning till de oxalathaltiga beläggningarna på värmeväxlarens värmeytor. Normalt är denna tid omkring 12 timmar. Den torra, varma miljön i kärlet leder till att de oxalat- haltiga beläggningarna spricker sönder och blir spröda så att deras vidhäftning vid värmeytorna minskar. De hårda oxalathaltiga beläggningarna övergår således efter hand till en spröd struktur av fina partiklar. En del av par- tiklarna faller ned av sig självt till kärlets botten.

Nästa steg är att avlägsna partiklarna från värmeytorna och ur kärlet. Initialt föredrages lossgöring av den spröda beläggningen från ytorna (som kan vara 20 meter höga eller högre) medelst mekanisk påverkan i form av lätta slag. Kraften är liten, varför någon risk för de- formation av ytorna inte föreligger. De två manluckorna stänges sedan och kärlet fylls med vatten till en lämplig nivå, varefter vattnet får cirkulera genom kärlet via en cirkulationsledning och strålmunstycken, som fördelar vattnet över toppen av värmeväxlaren så att vattnet rinner utefter värmeytorna och tar med sig partiklarna.

Sköljningen med vatten kan ske under en tid av omkring 1 timma och om så önskas kan den upprepas med en andra mängd vatten efter att den första mängden, som innehåller största delen av partiklarna, har avlägsnats. Slutresul- tatet är värmeytor, som är så rena att metallmaterialet är helt frilagt. Det oxalathaltiga avloppsvattnet ledes sedan till en lämplig reningsanläggning.

Beläggningarna innehåller givetvis andra föreningar än oxalat som är mer eller mindre svårlösliga och som så- ledes ingår i de oxalathaltiga partiklarna, som erhålles genom det enligt uppfinningen föreslagna sättet. Sådana v ..-~ w n av. v. 10 15 20 25 30 35 rs1s- 075 6 föreningar kan vara t.ex. bariumsulfat och olika hartser.

I den oxalathaltiga beläggningen kan halten olösligt oxa- lat variera inom ett brett intervall och den behöver inte nödvändigtvis vara en huvudhalt av det olösliga saltinne- hållet.

Nuvarande metoder medelst syratvätt är, såsom tidigare nämnts, besvärliga att utföra och att erhålla helt eller i det närmaste helt rengjorda parallella ytor, till 10-20 meter höga, medelst denna teknik föreligger som är upp inte. Den föreliggande uppfinningen däremot ger förutom bättre reningseffekt på själva ytan också en mycket bättre rengöring över hela anläggningen inklusive skryms- len och vrår oavsett anläggningens storlek. Förutom renare värmeytor med åtföljande ökning av verkningsgraden medför sättet enligt föreliggande uppfinning att investe- ringskostnaden för en syratvätt undvikes. Intervallen mellan driftstoppen för nämnda rengöring blir fördel- aktigt, väsentligt längre genom det nya förfarandet i jämförelse med syratvätt. Dessutom reduceras kemikalie- användningen och -kostnaden liksom även rengöringskost- naden genom det nya sättet i jämförelse med syratvätt.

Hantering av miljöfarligt avfall med åtföljande extra kostnader undvikes genom det nya sättet, vilket också är en väsentlig fördel i jämförelse med syratvätt. Det nya sättet innebär härutöver en betydande förbättring av arbetsmiljön i förhållande till syratvätt.

Orsaken till den oxalathaltiga beläggningens ändring från ett tillstànd som en sammanhängande hård, vattenolöslig beläggning till ett tillstånd som uppluckrad, spröd be- läggning är inte helt klarlagd, men en teori är att hydratvattnet i oxalatet torkas bort genom att det av- dunstar i den torra miljön vid den förhöjda temperaturen.

När hydratvattnet avdunstar spricker utfällningens väte- bindningar sönder, vilka bildar nätverket i strukturen och hàrdheten hos utfällningen. När nätverket på detta 10 15 20 25 30 35 51 s 075 . . ø n . .. 7 sätt bryts upp förloras bindkraften hos oxalatmolekylerna och oxalatet blir därigenom sprött. Ångan till värmeväxlaren bör ha ett minimum av vatten- innehåll och därför användes företrädesvis torr ånga av en temperatur av minst 70°C och mest föredraget färsk torr ånga, som har en temperatur av llO°C. Behovet av ånga är litet, ett tryck av omkring 0,1-1 bar är till- räckligt. Även om det ovan beskrivna exemplet är en ut- föringsform, som för närvarande är den mest föredragna, kan sättet utföras på många andra sätt inom ramen för patentkraven. Således kan åtminstone en del av den värme, som tillföres kärlet i steg (c), tillföras medelst gasen i steg (d), vilken gas är torr för att avlägsna fukt i kärlet vid sin genomströmning, varvid eventuell rester- ande värme tillföres via värmeväxlaren. Den varma gas som tillföres kärlet i steg (d) kan således svara för hela temperaturhöjningen.

Enligt ett modifierat sätt sker torkningen av de oxalat- haltiga beläggningarna genom frystorkning, dvs. utan temperaturökning men genom trycksänkning. own-un 0

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 51 s *o 7 s " "' o « n u ~ ; u 8 P A T E N T K R A V

1. Sätt att avlägsna svàrlösliga, oxalathaltiga belägg- ningar pà värmeytor hos en värmeväxlare i en indunst- ningsapparat, som innefattar ett vertikalt kärl, i vilket värmeväxlaren är anordnad, och i vilken indunstnings- apparat oxalathaltig avlut indunstas, kännetecknat av att det innefattar följande steg: (a) indunstningsprocessen stoppas och kärlet tömmes pà sitt innehåll av avlut, (b) värmeytorna spolas rena från rester av avlut med vatten och kärlet tömmes pà sitt innehàll av den så erhållna blandningen av vatten och avlut, (c) värme tillföres kärlet för att höja temperaturen däri till ett förutbestämt minsta värde, (d) gas bringas att genomströmma kärlet för att avlägsna fukt därur tills en torr miljö erhålles i kärlet så att de oxalathaltiga beläggningarna blir torra och antager nämnda minsta temperatur genom nämnda värme- tillförsel, varigenom beläggningarna spricker sönder till bildning av spröda partikelstrukturer, (e) steg (c) och steg (d) avbrytes och vätska bringas att cirkulera genom kärlet för att avlägsna partik- larna från värmeytorna, och (f) blandningen av vätska och partiklar avtappas ur kärlet.

2. Sätt enligt krav 1, kännetecknat av att temperaturen i steg (c) är minst 70°C.

3. Sätt enligt krav l eller 2, kännetecknat av att nämnda gas i steg (d) är omgivningsluft, som insuges genom ett nedre inlopp hos kärlet, varvid den fuktupp- tagande luften strömmar ut genom ett övre utlopp genom sin temperaturhöjning. nnuao 10 15 20 25 30 35 51-a~ 07 s šïï* - IÅÉÉ - f* 9

4. Sätt enligt något av kraven 1-3, kännetecknat av att nämnda värme i steg (c) tillföres via nämnda värmeväx- lare, som matas med ànga med en temperatur av minst 70°C.

5. Sätt enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att åtminstone en del av den värme, som tillföres kärlet i steg (c), tillföres medelst gasen i steg (d), vilken gas är torr för att avlägsna fukt i kärlet vid sin genom- strömning.

6. Sätt enligt krav 5, kännetecknat av att den varma gasen som tillföres kärlet i steg (d) även svarar för hela temperaturhöjningen.

7. Sätt enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att stegen (c) och (d) utföres under en tidsperiod som an- passas efter aktuella förhållanden och där högre tempera- tur och högre luftgenomströmningshastighet ger kortare tidsperiod.

8. Sätt enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att stegen (c) och (d) utföres under en tid av minst omkring 5 timmar, företrädesvis minst omkring 10 timmar.

9. Sätt enligt något av kraven 1-8, kännetecknat av att den spröda beläggningen lossgöres före steg (e) med hjälp av mekanisk påverkan i form av lätta slag mot delar av värmeytorna.