石墨冷凝器在联碱生产炉气冷凝中的应用有哪些？

      近年来，随着市场竞争日益加剧，各个化工企业利润也越来越低，尤其在氯碱行业，很多企业出现了连年亏损。在如此残酷的现实面前，各个化工企业也在节能降耗，变废为宝方面积极探索实践，收到了很好的效果，节约了大量生产成本。同时，国家对各个企业的节能降耗，变废为宝也大力支持。在氯碱行业中，烧碱煅烧工段，炉气的余热回收，炉气中冷凝水再利用就是节能降耗，变废为宝的一个重要方式，邹平广恒环保科技有限公司坐落于耐火材料基地王村北邻，济青铁路王村段北，与青银、滨莱两条高速公路和胶济铁路相邻，距济南遥墙国际机场60公里，地理位置优越，交通条件便利。公司技术力量雄厚，管理水平一流，具有先进的制造工艺，完备的检测手段，在国内同行业中达到领先水平。公司主要产品有：石墨换热器、石墨降膜吸收器、石墨硫酸稀释冷却器、石墨二合一合成炉、石墨三合一合成炉、石墨填料塔、石墨衬里罐和石墨管道等十大类五十多个品种。

在此之前，在联碱的煅烧工段，炉气冷凝一直以塔的形式进行冷却冷凝，传统的塔体材料以铸铁或碳钢为主，加以玻璃钢防腐。冷却管以铸铁或碳钢材料制成，防腐为环氧酚醛漆热固化处理为主。因炉气中舍有一定量的H₂0和NH3，对冷却管的腐蚀较强。虽然管内有防腐处理，因炉气温度较高，腐蚀性加强，管内的防腐失效仍然不可避免。冷却管经防腐处理后，传热系数大大降低，所以整体设备设计需要很大换热面积，因此投资也是比较大的。现在虽然有些厂家使用不锈钢列管炉气冷凝器替换传统的冷凝塔，但是不锈钢价格较高，投资较大，此外，温度较高的炉气对不锈钢的腐蚀较为严重，特别是对管板焊点的腐蚀异常严重,使用寿命不能保证；再者，因炉气中含有大量石灰粉尘，会在不锈钢换热管壁上结垢结疤，日积月累不仅影响换热效果还会堵塞管道增加气阻。由于金属材料本身的腐蚀严重、堵管严重、造价昂贵、换热效率差等多个局限性，很多专家、学者把目光投向了非金属材料，而石墨材料作为唯一的一种导热、导电性能都非常良好的非金属材料，从而成为了重点选择对象，经过了用户和生产厂家的多年合作应用，现已成为成熟的产品广泛应用于纯碱行业中，尤其在炉气冷凝中使用石墨冷凝器，效果明显。

2012年伊始，山东海天生物化工有限公司与青岛瀚新石墨设备科技有限公司友好合作，并共同研制开发了4台石墨炉气冷凝器，先后更换替代了原来的不锈钢换热器，很好的解决了不锈钢换热管结垢结疤、腐蚀严重等缺陷，换热效果也有明显提高，使用至今运行良好。此4台石墨炉气冷凝器换热面积分别为337平方、350平方、580平方和330平方，山东海天生物化工有限公司将这4台石墨炉气冷凝器分别用于用于公司采暖供热和冷母液加热等方面，炉气余热得到有效利用，同时炉气中含有大量水蒸气，经冷凝成水后可再次利用，大大节约了生产成本。

青岛瀚新石墨设备科技有限公司生产的石墨炉气冷凝器，管程（石墨管内）走炉气，壳程（管间）走冷母液或循环水，石墨制换热设备因其优良的耐腐蚀性能，较高的导热性能，以及对钙镁离子较小的亲和性，很好的解决了原来金属换热器设备的诸多弊端，石墨炉气冷凝器可有效的对煅烧炉气进行降温、冷却、冷凝，在纯碱生产中得到了广大使用厂家的认可，它的使用将会为纯碱企业充分利用低品位热能、节能降耗刨出一条新的途径。该石墨炉气冷凝器，其石墨换热管与管板之间采用高弹性橡胶密封装置连接，将金属材料和非金属的石墨管束做到了有机的连接和结合，做到每根管束都能自行进行热胀冷缩，彻底消除了管板与石墨管之间的内应力，大大减少了设备损坏和维修的几率；此连接方式避免了以往金属换热器设备存在的点腐蚀情况，大大地降低了维护、维修费用，并且可对石墨换热器进行单管更换，大大地延长了设备的使用寿命。解决了以往不锈钢冷凝器易腐蚀、泄露和寿命短等问题，并且换热效率较以往的不锈钢换热器可提高20%以上。石墨炉气冷凝器下端，设有气液分离器，可有效的收集冷凝液，从而实现冷凝液再利用。石墨炉气冷凝器在行业中具有广阔的推广和应用前景，是企业节能降耗的有力保障。

不透性石墨具有以下优点：①具有高度的化学稳定性能。除了强氧化性酸、碱外，对大部分化学介质都是耐腐蚀的。②具有极高的导热性能。石墨的导热系数为100～110 W/m．K，其导热系数和铜、铝相仿，是普通碳钢2.5倍以上，是不锈钢的6倍以上。③在热稳定方面，石墨的使用温度可达到180℃，且其热膨胀系数很小，大约为0. 4～o．45×10。4m/K，不容易受温差应力的影响。④由于石墨管内外壁很光滑，其绝对粗糙度仅是金属管的1／20～1/50，阻力降不超过300 Pa；且石墨属于非金属，决定了石墨管跟大多数介质之间“亲和力”小，不会污染介质，管壁也不易结垢，因而扩展了其应用范围。

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