应用TRIZ创新理论解决磷酸浓缩换热效率低的问题

来源 :中国化学会第28届学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangbin
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  湿法磷酸浓缩过程中换热效率低的主要原因为:在浓缩过程中,稀磷酸中的各种离子不断过饱和而形成晶体析出,析出的晶体附着在换热器列管壁上形成垢层,导致换热器换热效率降低.应用TRIZ 创新理论的“技术矛盾”分析方法,获得的解决方案为:① 向稀酸中加入一定量的表面活性剂或专用防结垢剂,改善磷酸的性质,减少浓缩过程中杂质晶体的析出,从而提高换热器的换热效率.② 利用变害为利原理,在稀酸澄清操作中,预留一定的固相物,确保浓缩过程中析出的固体在预留的固体表面结晶,不再析出在列管壁上.③ 在石墨换热器上增加超声波振动,利用超声波在液体中产生的空穴现象来减小垢层的形成速率,从而提高换热器列管的给热系数,从而提高换热器的换热效率.④ 在浓缩磷酸循环系统中添加一定数量和直径的固体颗粒,当固体颗粒在磷酸循环时不断冲刷列管内壁,确保浓缩过程中产生的晶体不附着在列管内壁上.应用TRIZ 创新理论的“物理矛盾”分析方法,获得的解决方案为:通过提前使用换热后的冷凝与稀磷酸换热,换热后的稀磷酸再进入循环系统,从而实现提高整体换热效率.应用TRIZ 创新理论的“技术系统功能”分析方法,获得的解决方案为:①增加有用功方面,先用冷凝水与稀磷酸换热,再进入循环系统,增加换热量,从而保证换热量及换热效率.②降低有害功方面,在稀磷酸中预留或添加一定量的固体颗粒,减少有害物质析出附着在列管壁上,从而提高换热器的给热系数,实现提高换热器的换热效率.
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