蒸发器在线防垢除垢研究

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1、浙江大学化学工程与生物工程学系硕士学位论文蒸发器在线防垢除垢研究姓名：毛薛刚申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：南碎飞20090601浙江人学2009T程坝fj毕业论爻一中文摘经摘要N，N．二甲基甲酰胺(N，N—dimethyllformamide)又名甲酰二甲胺，简称DMF，DMF生产工艺中的蒸发器在蒸发操作过程中在蒸发管内壁生成一层污垢，造成设备生产能力下降、物料流失、能耗增大、生产成本上升。为解决此问题，提出了内置弹簧的在线防垢除垢方法，并进行了实验研究。首先分析了实际工业蒸发器中结垢物的成分

2、，结果表明结垢物主要由甲酸钠、碳酸钠和碳酸氢钠组成，其中含甲酸钠61．91％(质量百分比)，碳酸钠2．84％，碳酸氢钠35．25％。裸管蒸发结垢实验，研究了流体流速分别为0．35m／s和0．7m／s以及管壁温度和溶液沸腾温度差在18．1"---43．3℃范围内的结垢状况。内置弹簧在线除垢实验，研究了弹簧直径分别为巾6、8、lOmm三种尺寸，流体流速分别为0．35m／s和0．7m／s以及管壁温度和溶液沸腾温度差在18．1---43．3℃范围内的结垢状况。实验表明：(1)DMF盐溶液在蒸发试验设备中的结垢量随

3、蒸发温度差的增大而增多。(2)在蒸发试验中，流体流速对蒸发结垢量影响不大。(3)DMF盐溶液在蒸发试验丌始2～3小时内结垢量快速形成，随后结垢增量趋缓。(4)内置弹簧对蒸发过程的防垢除垢有显著的作用。装有弹簧的管的污垢量远远小于裸管的污垢量，其中装有巾8弹簧的管的结垢量最小，防垢除垢效果显著，在流体流速为0．35"0．7m／s，管壁温度和溶液沸腾温度差在18．1"--43．3"C试验条件范围内除垢率达到87．1％～93．5％。关键词：二甲基甲酰胺；蒸发；内置弹簧；污垢热阻测量法；防垢除垢浙江人学20097

4、-．程f映Ij毕业论义一英义摘要ABSTRACTFoulingisformedonthetubewalloftheevaporatorintheN，N-dimethylform-amide(DMF)productionprocess．Thefoulingcallleadtodeclineofproductioncapacity，materialloss，increasedenergyconsumption，riseofproductioncost．Inordertosolvethisproblem，aki

5、ndofanti—foulingmethodwasputforwardinthispaper,andexperimentswereconductedinourlab．First，thecompositionoffoulingintheevaporationWasanalyzed．Theresultshowsthatthefoulingiscomposedofsodiumformatef61．91wt％)、sodiumcarbonate(2．84％)andsodiumbicarbonate(35．25％)I

6、nthefoulingexperimentsoftheevaporatorwithoutspringsinserted，theeffectsofthefluidvelocity(range：0．35-0．7m／s)andthetemperaturedifferencebetweenthetubewallandfluid(range：18．1-43．30C)onthefoulingwereinvestigated．Inthefoulingexperimentsoftheevaporatorwithsprin

7、gsinserted，theeffectsofthefluidvelocity(range：0．35～0．7m／s)andthetemperaturedifferencebetweenthetubewallandfluid(range：18．1~43．3℃)ontheant-foulingwereinvestigated．Thediametersofspringsinsertedare6，8，lOmmrespectively．Theresultsshow：(1)Thefoulingonthewallinc

8、reaseswiththetemperaturedifferencebetweenthetubewallandfluid．(2)Thefluidvelocityhaslittleeffectonthefouling．(3)Thefoulingonthewallincreasesrapidlyforfirsttwoandthreehoursandthentheincreaseofthefoulingisslow．(4)Thesp