Il-Problema ta 'l-Electrolite ta' tisħin żejjed
Iċ-ċelluli tal-electrorefining tar-ram jiġġeneraw is-sħana minn reżistenza ohmika. Il-kurrent li jgħaddi mill-elettrolit bejn l-anodu u l-katodu jipproduċi madwar 0.25-0.35 kWh ta 'sħana għal kull kilogramma ta' ram depożitat. Mingħajr tkessiħ adegwat, it-temperatura ta 'l-elettroliti titla' 'l fuq mil-limitu operattiv ta' 60-65 grad.
L-elettrolit imsaħħan iżżejjed joħloq problemi ta 'proċess multipli. L-effiċjenza attwali tonqos hekk kif l-evoluzzjoni tal-idroġenu tikkompeti mad-depożizzjoni tar-ram. Il-morfoloġija tad-depożitu tiddeterjora, u tipproduċi katodi nodulari mhux maħduma. Il-ġenerazzjoni taċ-ċpar aċiduż tiżdied, u teħżien l-ambjent tax-xogħol. Ir-raffinerija trid tnaqqas id-densità tal-kurrent, tnaqqas direttament il-produzzjoni tal-produzzjoni.
Il-koljaturi tat-tkessiħ fil-linja taċ-ċirkolazzjoni tal-elettroliti huma d-difiża primarja kontra sħana żejda. Meta dawn il-coils jitilfu l-effiċjenza, il-produzzjoni sħiħa tar-raffinerija tbati. Id-dijanjosi u r-rettifika għandhom isiru malajr.
Il-Mogħdija Dijanjostika għall-Ineffiċjenza tal-Coil tat-Tkessiħ
Telf fil-prestazzjoni tal-coil tat-tkessiħ fit-traċċi tal-electrorefining tar-ram għal kawżi speċifiċi u dijanjosabbli. Is-soluzzjoni tal-problemi sistematika tidentifika l-kawża ewlenija fi żmien sigħat aktar milli jiem.
L-elettrolit iġorr 40-50 g/L ram u 150-200 g/L aċidu sulfuriku f'55-65 grad. Dan l-aċidu sħun u kkonċentrat jattakka l-biċċa l-kbira tal-metalli. Il-koljaturi tat-tkessiħ tal-istainless steel jiżviluppaw skalar tal-wiċċ mill-kristallizzazzjoni tas-sulfat tar-ram meta t-temperaturi tal-ħajt jinżlu taħt il-punt ta 'saturazzjoni. Il-koljaturi tat-tkessiħ taċ-ċomb, tradizzjonali f'raffineriji anzjani, jissaddad bil-mod u jiffurmaw saffi ta 'sulfat taċ-ċomb iżolanti.
Il-kwalità tal-ilma tat-tkessiħ hija importanti bl-istess mod. L-ilma iebes jiddepożita skala tal-karbonat tal-kalċju ġewwa t-tubi. L-ilma tat-torri tat-tkessiħ jintroduċi fouling bijoloġiku li jiksi l-uċuħ interni. Iż-żewġ mekkaniżmi jiżolaw il-ħajt tat-tubu mill-mezz li jkessaħ.
Approċċ dijanjostiku strutturat ikejjel it-temperaturi tad-dħul u tal-ħruġ kemm fuq in-naħa tal-elettrolit kif ukoll tal-ilma li jkessaħ, jikkalkula l-koeffiċjent ġenerali attwali tat-trasferiment tas-sħana, u jqabbel mal-linja bażi tal-kundizzjoni-nadif. Id-distakk bejn il-valur attwali u tal-linja bażi U-jikkwantifika s-severità tal-fouling u jiggwida l-azzjoni korrettiva.
Tabella 1: Indikaturi Dijanjostiċi tal-Effiċjenza tal-Coil tat-Tkessiħ fl-Electrorefining tar-Ram
| Sintomu | Kawża Probabbli | Kejl Dijanjostiku | Azzjoni Korrettiva |
|---|---|---|---|
| Il-{0}}valur U tnaqqis gradwali matul ix-xhur | Skala tas-sulfat tar-ram fuq in-naħa tal-elettroliti | Spezzjoni viżwali; test tas-solubilità tal-aċidu | Descaling kimiku jew sostituzzjoni ta 'PTFE |
| Il-valur U-waqgħa f'daqqa wara l-manutenzjoni tal-ilma li jkessaħ | Skala interna tal-ilma iebes | Analiżi tal-ilma li jkessaħ; Żieda ΔP | Descaling intern |
| Tkessiħ irregolari madwar il-bank taċ-ċelluli | Distribuzzjoni ħażina tal-fluss | Immappjar tat-temperatura taċ-ċellula individwali | Ibbilanċja mill-ġdid il-fluss; ikkunsidra l-grilja PTFE |
| Valur U-baxx persistenti wara t-tindif | Traqqiq tal-ħajt jew skala permanenti | Kejl tal-ħxuna ultrasoniku | Sostituzzjoni tal-coil b'PTFE |
| Varjazzjoni fil-prestazzjoni staġjonali | It-tbandil tat-temperatura tal-ilma li jkessaħ | Reviżjoni tal-log tal-chiller jew tat-torri tat-tkessiħ | Sistema ta 'ilma li jkessaħ upsize jew coil PTFE |
Metodi dijanjostiċi mill-esperjenza tat-tħaddim tar-raffinerija tar-ram u l-istandards tal-prestazzjoni tal-iskambjatur tas-sħana.
Għaliex il-PTFE Ikisser iċ-Ċiklu ta' Fouling
Il-koljaturi tat-tkessiħ tal-PTFE jindirizzaw il-kawżi ewlenin tat-telf tal-prestazzjoni fis-servizz tal-electrorefining tar-ram permezz ta 'proprjetajiet materjali aktar milli proċeduri ta' manutenzjoni.
In-nukleazzjoni fuq skala tas-sulfat tar-ram teħtieġ siti tal-wiċċ ta'-enerġija għolja. L-enerġija tal-wiċċ baxxa ta 'PTFE tipprovdi ftit siti ta' nukleazzjoni. L-iskala li tagħmel il-forma taderixxi b'mod dgħajjef u għandha t-tendenza li tinfirex taħt il-fluss normali tal-elettroliti. L-uċuħ tat-trasferiment tas-sħana jibqgħu aktar nodfa għal aktar żmien mingħajr intervent kimiku.
L-aċidu sulfuriku f'150-200 g/L u 60 grad ma jattakkax PTFE. Ma sseħħ l-ebda korrużjoni. L-ebda traqqiq tal-ħajt ma jiżviluppa. Il-coil li jkessaħ iżomm il-ħxuna tal-ħajt kif installat u l-karatteristiċi tat-trasferiment tas-sħana tiegħu b'mod indefinit. L-alternattivi taċ-ċomb u l-istainless steel it-tnejn jiddegradaw progressivament f'dan l-ambjent.
Il-fouling tal-ġenb tal-ilma li jkessaħ jibqa 'possibbli b'coils PTFE, iżda t-toqba intern lixx jirreżisti l-adeżjoni tal-iskala aħjar minn metall imsaddad. Il-ħajt tat-tubu kimikament inerti jelimina kwalunkwe possibbiltà li l-kontaminanti tal-ilma li jkessħu jersqu minn ġo siti ta 'korrużjoni pinhole fl-elettrolit.
Riżultati minn Konverżjoni Tankhouse
Raffinerija tar-ram issostitwiet il-koljaturi tat-tkessiħ taċ-ċomb f'sezzjoni ta' 40-ċellula bi skambjaturi tas-sħana PTFE. Il-koljaturi taċ-ċomb kienu jeħtieġu descaling kull 4-6 ġimgħat, bil-valuri U jinżlu 40% bejn it-tindif. It-temperatura tal-elettroliti fiċ-ċelloli b'koljaturi mħawda laħqet 68 grad waqt l-ogħla tħaddim tal-kurrent, u sfurzat tnaqqis tal-amperaġġ.
Il-koljaturi tal-PTFE kienu daqs għal dazju tat-tkessiħ ekwivalenti bl-użu ta 'ilma mkessaħ fi 15-il grad. Il-konfigurazzjoni tal-grilja qasmet il-wiċċ tat-tkessiħ b'mod uniformi mal-wisa ' taċ-ċellula. Wara 12-il xahar ta 'tħaddim kontinwu, it-temperatura tal-elettrolit tinżamm f'61±2 grad mingħajr restrizzjonijiet ta' amperaġġ. Il-valur U-baqa' fi ħdan 8% tal-linja bażi nadifa. Ma sar l-ebda descaling kimiku matul il-perjodu ta' 12-il xahar.
Sommarju
L-ineffiċjenza tat-tkessiħ fl-elettroraffinar tar-ram tirriżulta mill-iskala tas-sulfat tar-ram u l-korrużjoni tal-aċidu tal-koljaturi metalliċi. It-temperatura dijanjostika u l-kejl tal-valur U-identifikaw il-mekkaniżmu dominanti, li jiggwidaw l-azzjoni korrettiva.
L-iskambjaturi tas-sħana PTFE jindirizzaw iż-żewġ mekkaniżmi permezz ta 'proprjetajiet materjali: enerġija baxxa tal-wiċċ timminimizza l-adeżjoni fuq skala, u l-inertezza kimika telimina l-korrużjoni tal-aċidu. Il-prestazzjoni tat-trasferiment tas-sħana tibqa 'stabbli mingħajr id-degradazzjoni ċiklika u l-irkupru ta' kolji metalliċi.
Għar-raffineriji tar-ram li jfittxu li jnaqqsu l-manutenzjoni tat-tkessiħ u jistabbilizzaw it-temperatura tal-elettroliti, analiżi tal-inġinerija għad-daqs tal-coil tat-tkessiħ PTFE hija disponibbli fuq is-sottomissjoni tad-dimensjonijiet taċ-ċelluli, il-kompożizzjoni tal-elettroliti, it-temperatura operattiva, l-ispeċifikazzjonijiet tal-ilma li jkessaħ, u d-dejta tal-prestazzjoni tat-tkessiħ kurrenti.
