双加压法稀硝酸生产换热器耐腐蚀改造与创新
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完成单位:宁夏润夏能源化工有限公司
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-472
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
戴付龙,魏巍,张永玺
项目概况
该企业年产十五万吨硝酸项目采用国内先进的天津华景化工新技术开发有限公司开发的“双加压”法稀硝酸生产技术,稀硝酸工艺包含括氨-空混合气体的制备工序、氨氧化与热能回收工序、NO氧化及NO2吸收工序、稀硝酸漂白工序、尾气处理工序,共计五个工序,其中NO氧化及NO2吸收工序中采用的“三合一”冷凝分离漂白器为天津华景的实用新型专利技术,该设备采用立式布置,自上而下依次设置为NOX冷凝器、气液分离器和稀硝酸漂白器,冷凝器顶部设有喷酸设施,稀硝酸漂白器内为筛板塔式结构,设备具有设计紧凑、节省设备投资、减少设备占地面积、降低气体流动压降、减少设备腐蚀、NOX气体降温效果好、减少循环冷却水量等优点。
造成“三合一”冷凝分离漂白器腐蚀的一个很重要的原因是由于其冷凝器进口存在高温冷凝酸,这部分酸浓度不高,大约在40%浓度左右,但是由于温度较高,导致设备腐蚀破坏特别迅速。管板与管束焊接处同时承受氯离子及高温冷凝酸的双重腐蚀,在实际使用过程中,腐蚀照成的泄漏的现象也是最早出现在冷凝器上部管板,而上部管板腐蚀最严重的地方在查漏消漏的过程中查证,基本处于管板与管束焊接热影响区,剧烈腐蚀甚至照成冷凝酸泄漏进壳程进而烧穿壳体的情况,如不密切监视冷凝器循环冷却水回水PH值,有可能在烧穿壳体前对循环水回水地管造成腐蚀,后果不堪设想。
原“三合一”上部换热段为长度6米一台换热器,由于高温冷凝酸腐蚀严重,现将该换热器改为上下两段式换热,上段换热器管板及管束采用钛材,钛材具有非常好的耐腐蚀性能,特别是在强氧化性介质中,在温度直到沸点的各种浓度的硝酸中,钛材都表现出了优异的抗蚀性能。稀硝酸装置中钛材利用材并不多,主要用来制作换热设备,虽然其导热性能较其他材料低,但由于其优异的耐腐蚀性能及比不锈钢更高的比强度,选用了TA10钛合金,即钛钼镍合金Ti-0.3Mo-0.8Ni。随着不断的实验,按设计参数调整后,生产稳定的同时,设备使用寿命不似之前使用两年后大量泄漏需更换设备,现如今已使用六年多期间发生渗渗漏现象,后期调整循环水量后至今未发生泄露;以及长周期生产,较之前增产5-10%。
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