湿氯气盐水换热器

一、湿氯气盐水换热器设备应用背景与介质特性

• 湿氯气：含有水蒸气，具有强腐蚀性，尤其在有水存在时会生成盐酸（HCl）和次氯酸（HClO），对普通金属材料有显著腐蚀作用。

• 盐水：主要成分为 NaCl 水溶液，可能含有少量杂质（如 Ca²⁺、Mg²⁺等），具有一定的导电性和腐蚀性，且浓度较高时可能引发结垢问题。

二、湿氯气盐水换热器换热器类型与结构特点

• 管壳式换热器： 结构，通过管束（管程）与壳程介质的逆流或错流实现换热，适用于压力、温度波动较大的工况。

• 石墨换热器：针对湿氯气的强腐蚀性，常采用石墨材质，分为块孔式或列管式，耐腐蚀性优异，但强度较低，需避免机械冲击。

三、耐腐蚀与防结垢措施

• 材质选择：核心是抵抗湿氯气的电化学腐蚀和盐水的氯离子腐蚀，优先选用非金属材料或高耐蚀合金。

• 电化学保护：可在金属部件表面设置牺牲阳极（如锌块），通过阳极腐蚀保护阴极金属，适用于部分钢制壳体。

• 盐水预处理：去除 Ca²⁺、Mg²⁺等易结垢离子（如通过化学沉淀法），降低结垢倾向。

• 流速控制：管程和壳程介质保持足够流速（如湿氯气≥10m/s，盐水≥1.5m/s），减少杂质沉积。

• 结构优化：采用光滑管内壁、减少死角，或在壳程设置防垢挡板，避免流体滞留。

四、工艺参数与运行维护

• 温度控制：湿氯气入口温度通常≤80℃，出口温度根据工艺需求（如冷却至 40℃以下）；盐水温度波动范围需稳定，避免骤冷骤热导致材质应力损坏。

• 压力范围：管程（湿氯气）压力一般为 0.1-0.3MPa，壳程（盐水）压力 0.2-0.5MPa，需确保设备耐压强度符合设计标准。

• 定期检查：

• 监测换热效率：通过进出口温度、压力降判断管束是否结垢或堵塞。

• 检测腐蚀情况：打开设备人孔检查管板、壳体涂层是否脱落，换热管是否有穿孔泄漏。

• 清洗保养：

• 化学清洗：使用盐酸或专用除垢剂清洗盐水侧结垢，需控制浓度和清洗时间，避免腐蚀基材。

• 石墨管维护：避免使用机械清洗，以防损伤管壁，可采用低压水冲洗或蒸汽吹扫。

五、安全与环保注意事项

• 泄漏防护：湿氯气属于剧毒介质，设备需设置泄漏检测报警装置（如氯气浓度传感器），密封结构采用双道密封（如机械密封 + 填料密封）。

• 静电处理：氯气流动易产生静电，设备需可靠接地，避免静电积聚引发火花。

• 排放处理：检修时残留的湿氯气需通过碱液（如 NaOH）吸收处理，盐水排放需符合环保标准，避免高浓度盐污染水体。