论文部分内容阅读
尿素是世界上用量最大的氮肥,其产量占世界氮肥总量(以N计)的1/3以上。我国尿素产量已占氮肥总量的59%。尿素生产装置中,汽提塔、精馏塔填料、分解加热器等设备常产生大量结垢,给尿素装置的正常运行造成严重后果。因此,研究结垢的形态、结垢对装置的影响、垢层形成原因以及如何清除结垢,是尿素生产企业十分关心和急需解决的问题; 本文通过对垢样进行X射线衍射分析、能谱分析和电镜扫描分析,确定了尿素设备结垢的主要成分为αFe2O3,另外还有一些油污;研究了尿素设备结垢的原因,结果表明:汽提塔上升管结垢主要为该设备腐蚀产物就地附着的结果;汽提管、精馏塔内件等表面结垢主要为所有设备腐蚀产物转移并沉积的结果;测定了尿素汽提管内表面垢层的热阻,计算了垢对尿素设备传热效率的影响。结果表明,汽提管内表面垢层导热系数为:0.009kw/m·℃,每毫米垢平均降低传热效率21.5%。 针对现有尿素设备清洗剂存在的问题,研究合成了新型整合清洗剂LS-851,在动态试验装置上研究了清洗温度、时间、浓度、酸度、添加剂加入量等因素对清洗效果的影响、找出了最适宜的清洗条件为:温度120~140℃,清洗剂浓度15%(wt%),清洗液初始酸度pH3~4,添加剂加入量2000ppm,清洗时间2小时。在此条件下LS-851除垢速度为8000ppm/h,对设备腐蚀率为0.002~0.01g/m2.h。探讨了LS-851化学清洗剂的清洗机理和缓蚀机理。清洗机理为:LS-851溶解于水能够电离出螯合作用很强的离子,将难溶于水的αFe2O3变成可溶于水的螯合铁;缓蚀机理为:LS-851是一种多元有机酸,含多个氨基和羟基,能