季戊四醇蒸发器易堵塞问题的分析及处理
卢 钢，杨晓勤，杨晓华，蒋远华
（湖北宜化集团有限责任公司，湖北 宜昌443000）
［摘 要］结合季戊四醇蒸发器的运行情况，从四个方面分析与探讨蒸发器结晶堵塞的原因，就如何处理堵塞问题进行试验和现场验证，并进行相应的改造，收到了良好的效果。
［关键词］ 季戊四醇；蒸发器；结晶堵塞；工艺调整；设备改进
［中图分类号］ TQ 223.16+4 ［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2016）02-0064-03
湖北宜化集团有限责任公司季戊四醇生产所用的蒸发器为连续式降膜式蒸发器，该设备属于自然循环的液膜式浓缩设备，具有传热效率高、受热时间短的优点。其工作原理为：料液由加热器顶部加入，液体在重力作用下沿列管内壁呈液膜状向下流动，经加热后的气液混合物进入蒸发分离室进行气液分离，二次蒸汽由分离室顶部排出，浓缩液则由底部采出。由于降膜式蒸发器克服加速压头比升膜式蒸发器小，料液沸点升高也小，因而加热蒸汽与料液温差大，故传热效果较好、能耗低。
在降膜式蒸发器的生产、操作过程中，受物料物化性质的影响，经常发生物料过饱和结晶析出的问题，进而附着在蒸发器列管内壁形成堵塞，造成蒸发器出力下降，被迫停车清洗。为实现连续性、稳定生产，实现效益最大化，对系统进行工艺调整和设备改造就显得尤为重要，现简介如下。
1 开车过程中严控蒸发器的工艺指标
季戊四醇装置蒸发工段采用的是二效连续蒸发，外界蒸汽对2#蒸发器进行加热，产生的二次蒸汽再对1#蒸发器进行加热，流程如图1。
在这种工况下，2#蒸发器很容易因液位低和物料少被蒸干，为物料过饱和结晶析出提供了条件；或者2#蒸发器自身液体的循环量被迫减少，而2#蒸发器产生的二次蒸汽在对其继续进行加热，从而造成2#蒸发器的部分加热列管被堵塞。随着时间的推移，其他列管被堵塞的现象会加快发生。实践表明：堵塞的垢层一旦形成，若不及时处理，垢层一方面为结晶提供晶粒，另一方面垢层处物料流速减慢使得停留时间延长，这些有利条件会导致垢层迅速增厚、面积加大；经常堵管的部位在蒸发器半径240 mm以内，距离底部2 m处。
图1 二效连续蒸发系统流程简图
如何避免此类事故的发生？这就要求在开车的同时加强对2#蒸发器液位的控制。开车进水时，将2#蒸发器的液位提高（但应避免发生暴沸现象），保证2#蒸发器有足够的自身循环量，以适当加快料液流速（注：此时由于物料的密度较小，可以不采出，让物料在2#蒸发器内进行循环），并同时关注2#蒸发器的温度；当2#蒸发器的底部温度上升到103 ℃时（此时物料密度在1 240～1 250 kg/m3），适当进行采出，同时加强出料密度的测量频次，据其密度情况对蒸汽的加入量进行适当调节，即将出料密度控制在规定范围内。
2 良好操作是蒸发器稳定运行的关键
为什么2#蒸发器的自身循环量会下降？其原因是什么？原因之一是由于循环泵打不起压来，循环泵的进口处有抽负压的现象。而循环泵进口处抽负压的主要原因是，操作时由于物料密度波动，密度过高时季戊四醇会结晶析出附着在循环泵的进口（季戊四醇一旦结晶析出，其晶体的生长速度将会加快）形成堵塞，从而发生抽负压现象，最终造成蒸发器的自身循环量减小。原因之二是操作时对蒸发器的液位没能稳定控制，当液位低时，季戊四醇在2#蒸发器的蒸发室内以晶体的形式析出，此时的季戊四醇溶液为过饱和溶液，不会去溶解已经析出的季戊四醇晶体，使得季戊四醇晶体随着时间的推移和物料的冲击而脱落，脱落后堵塞泵的进口，使循环泵的循环量下降。简而言之，2#蒸发器的循环量一旦下降，物料在蒸发器列管中因其密度的不断增大，流至列管下部时已经不能形成液膜而造成干壁，2#蒸发器就会堵塞。
如何解决此类问题呢？以往我们通常用蒸汽对2#蒸发器的循环泵进出口进行吹扫，这种方法在堵塞不严重的情况下有时能够奏效，但有时吹扫后运行时间不长又会发生堵塞现象，且蒸汽吹扫进一步降低了垢层水分而使垢层更为致密，其后清堵难度加大。此方法不能从根本上解决堵塞的问题。
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