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No processo de produção química, por diversos motivos, poeira e sujeira, como polímeros, coque, óleo e poeira, incrustações, sedimentos e produtos corrosivos, podem se acumular em equipamentos e tubulações. Isso afeta seriamente o uso dos equipamentos, por isso é muito importante limpá-los.

A limpeza de equipamentos químicos inclui dois tipos: limpeza on-line e limpeza off-line.

 

Limpeza online

Use a torre de resfriamento no sistema de circulação de água como uma caixa de dosagem para adicionar produtos químicos ao sistema para circulação natural.

Vantagens: O equipamento não precisa ser desligado e não afeta a produção e o uso normais.

Desvantagem: O efeito de limpeza não é muito bom em comparação com a limpeza offline. Tempo de limpeza longo e riscos significativos de corrosão para o equipamento.

 

Lavagem off-line

Refere-se ao processo de desmontagem dos componentes a serem limpos de equipamentos ou tubulações e transporte para outro local (em relação ao local original dos componentes) para limpeza.

A limpeza offline pode ser dividida em limpeza física e limpeza química.

Limpeza física: Utilize água corrente de alta pressão para limpar o equipamento. É necessário equipamento de limpeza de alta pressão.

Limpeza química: Retire o trocador de calor separadamente e conecte as tubulações de entrada e saída da água circulante ao veículo de limpeza para circulação. A limpeza química possui as seguintes características:

Vantagens: Dosagem reduzida de medicamento e bom efeito de limpeza.

Desvantagens: É necessário equipamento correspondente, como limpeza de carros ou tanques de água, bombas de alta pressão, várias especificações de válvulas de conexão, equipamento de soldagem, etc.

 

Existem duas formas de limpeza química: lavagem ácida e lavagem alcalina.

Lavagem alcalina: usada principalmente para remover matéria orgânica, microrganismos, manchas de óleo e outros resíduos no interior do equipamento, como inibidores de ferrugem usados ​​durante a instalação. A lavagem alcalina também pode desempenhar um papel na soltura, desintegração, emulsificação e dispersão de sais inorgânicos. Os agentes de limpeza comuns incluem hidróxido de sódio, carbonato de sódio, fosfato trissódico, etc.

Lavagem ácida: principalmente para remover a deposição de sais inorgânicos, como carbonatos, sulfatos, incrustações de sílica, etc. Os agentes de limpeza comuns incluem ácidos orgânicos, como ácido clorídrico, ácido sulfúrico e ácido fluorídrico. Ácidos orgânicos, como ácido cítrico e ácido aminossulfônico.

 

Por que limpar equipamentos químicos?
1. A necessidade de limpeza antes de dirigir

A limpeza química antes da operação é essencial para melhorar a eficiência da produção e evitar o impacto da sujeira na produção. Portanto, antes de colocar o novo equipamento químico em operação, ele deve ser limpo antes da partida.

O processo de produção química envolve múltiplas matérias-primas químicas e requer o uso de catalisadores. Os requisitos de pureza para certas matérias-primas e catalisadores são extremamente elevados, portanto, há altos requisitos para a limpeza de equipamentos e tubulações durante o processo de produção. Quaisquer impurezas podem causar envenenamento do catalisador, reações colaterais e até mesmo danificar todo o processo. Além disso, certos equipamentos e acessórios do dispositivo têm requisitos de alta precisão ou são altamente sensíveis aos efeitos destrutivos das impurezas. Portanto, qualquer intervenção de impurezas mecânicas tem grande probabilidade de prejudicar a qualidade dos componentes de precisão e afetar a produção normal.

2. A necessidade de limpeza após o início do trabalho

Equipamentos químicos, quando utilizados por longos períodos, podem produzir poeira, como polímeros, coque, óleo e sujeira, incrustações de água, sedimentos e produtos corrosivos, que afetam seriamente o funcionamento dos equipamentos químicos. A limpeza oportuna dos equipamentos químicos pode prolongar sua vida útil, melhorar a eficiência, garantir a segurança e reduzir perdas econômicas.

Portanto, seja antes de dirigir ou após usá-lo por um período, o equipamento deve ser limpo, o que é um trabalho essencial de manutenção diária.

 

Quais são os processos de limpeza para equipamentos químicos?

Preparação antes da limpeza do equipamento

Antes da limpeza, os componentes do equipamento ou dispositivo suscetíveis à corrosão e danos causados ​​pela solução de limpeza, como válvulas reguladoras e medidores de vazão, devem ser removidos, assim como o núcleo do filtro (malha) e o núcleo da válvula unidirecional. Medidas como a adição de tubos curtos temporários, desvios ou placas cegas devem ser tomadas para garantir que não haja vazamentos ou danos a outros componentes durante o processo de limpeza, e para separar os equipamentos limpos dos equipamentos e tubulações não limpos.

 

Procedimentos de limpeza e condições do processo

1. Método de limpeza

De acordo com a situação específica do equipamento, pode ser utilizado o ciclo de limpeza por imersão ou limpeza por pulverização.

Ao usar a limpeza por ciclo de imersão, pode ser adotado um processo de ciclo de retorno de amônia de entrada de ponto baixo e alto.

Ao utilizar a limpeza por pulverização, pode ser adotado um processo de entrada de líquido de alto ponto e refluxo de baixo ponto.

2. O procedimento de limpeza e o grau de limpeza química geralmente incluem detecção de vazamento de pressão de água do sistema (descarga de água), desengorduramento, descarga de água, lavagem ácida, enxágue, neutralização, passivação, inspeção e tratamento manual.

A seguir, são fornecidas explicações para cada processo.

O objetivo da detecção de vazamento de pressão de água (descarga de água) é verificar a situação de vazamento de sistemas temporários e remover poeira, sedimentos, óxidos metálicos soltos, escória de soldagem e outras sujeiras soltas e facilmente removíveis do sistema.

O objetivo da limpeza desengordurante é remover manchas de óleo, como óleo mecânico, graxa de grafite, revestimentos de óleo e óleo de ferrugem do sistema para garantir uma lavagem ácida uniforme.

O objetivo da lavagem com água após o desengorduramento é remover resíduos de agentes de limpeza alcalinos do sistema e remover algumas impurezas da superfície. Remova o objeto.

O objetivo da lavagem ácida é remover substâncias solúveis por meio de reação química entre ácido e óxidos metálicos.

O objetivo do enxágue com água após a lavagem ácida é remover resíduos da solução de lavagem ácida e partículas sólidas que caíram do sistema para enxágue e tratamento de passivação.

O objetivo do enxágue é usar citrato de amônio para quelar com íons de ferro residuais no sistema e remover a ferrugem flutuante formada durante o processo de enxágue com água, reduzindo a concentração total de íons de ferro no sistema e garantindo o efeito de passivação subsequente.

O objetivo do processo de neutralização e passivação é remover a solução ácida residual, enquanto a passivação é evitar que a superfície metálica que está em um estado ativado após a lavagem ácida seja reoxidada e produza ferrugem flutuante secundária.

 

Limpeza após o início do trabalho

Equipamentos químicos em operação há 1 a 2 anos ou mais frequentemente aderem a incrustações de óxido de ferro ou incrustações de aço. A incrustação de cobre contém óxido de cobre (CuO), carbonato de cobre básico [Cu2(OH)2CO3] e cobre metálico.

A ferrugem geralmente pode ser removida por lavagem ácida. O método e as etapas da lavagem ácida são basicamente os mesmos do método de limpeza do equipamento antes do início do trabalho.

Quando o teor de cobre na sujeira é alto, ele não pode ser removido apenas pela lavagem ácida. É necessário remover o componente de cobre com água com amônia antes da lavagem ácida.

As incrustações de cobre e óxido de cobre geralmente formam camadas de fixação com óxidos de ferro, que são difíceis de limpar e devem ser limpas antes da formação de camadas de fixação.

 

Como limpar o trocador de calor?

A limpeza de trocadores de calor é geralmente dividida em duas categorias: limpeza mecânica e limpeza química.

 

Limpeza mecânica

O método de limpeza mecânica depende do fluxo de fluido ou ação mecânica para fornecer uma força maior que a força de adesão da sujeira, fazendo com que a sujeira se desprenda da superfície de troca de calor.

Existem dois tipos de métodos de limpeza mecânica: um é o método de limpeza forte, como limpeza com jato de água, limpeza com jato de vapor, limpeza com jato de areia, desincrustação com raspador ou broca, etc.; outro tipo é a limpeza mecânica suave, como limpeza com escova de aço e limpeza com bola de borracha. Abaixo estão vários tipos de métodos:

A limpeza por pulverização é um método de desincrustação que utiliza pulverização de água de alta pressão ou impacto mecânico. A pressão da água utilizada neste método é geralmente de 20 a 50 MPa. Atualmente, também são utilizadas pressões mais altas, de 50 a 70 MPa.

A limpeza por pulverização, semelhante em design e operação à limpeza por pulverização, é um dispositivo que pulveriza vapor nas laterais do tubo e do invólucro de um trocador de calor para remover sujeira por meio de impacto e calor.

A limpeza por jato de areia é o processo de utilização de ar comprimido (300-350 kPa) por meio de uma pistola de pulverização para gerar uma forte velocidade linear na areia de quartzo peneirada (geralmente com um tamanho de partícula de 3-5 mm), que limpa a parede interna do tubo do trocador de calor, remove a sujeira e restaura as características originais de transferência de calor do tubo.

Desincrustação com raspador ou broca: esta máquina de limpeza é adequada apenas para limpar sujeira dentro de tubos ou cilindros. Instale um raspador ou broca desincrustante na parte superior do eixo giratório flexível e gire o raspador ou broca com ar comprimido ou eletricidade (também usando água ou vapor).

A limpeza com esferas de borracha é realizada com um limpador de jateamento. O limpador de jateamento é composto por uma esfera de esponja e uma pistola de pulverização de fluido que empurra a esfera para dentro do tubo a ser limpo. A esfera tem o formato de uma concha e é extrudada de uma esponja de poliuretano de espuma semi-rígida, que é elástica.

 

Limpeza química

O método de limpeza química envolve adicionar agentes desincrustantes, ácidos, enzimas, etc. ao fluido para reduzir a adesão entre a sujeira e a superfície de troca de calor, fazendo com que ela se descole da superfície de troca de calor.

Os métodos atuais de limpeza química utilizados são:

Método de circulação: Use uma bomba para forçar a solução de limpeza a circular para limpeza.

Método de imersão: Encha o equipamento com solução de limpeza e deixe-o descansar por um determinado período de tempo.

Método de surto: Encha o equipamento com solução de limpeza, descarregue uma parte da solução de limpeza do fundo em intervalos regulares e, em seguida, reinstale o líquido descarregado no equipamento para atingir o objetivo de agitação e limpeza.

 

Como limpar a chaleira de reação?

Existem três métodos principais para limpeza de recipientes de reação: limpeza mecânica, limpeza química e limpeza manual.

 

Limpeza mecânica

Limpeza mecânica: usando um dispositivo de limpeza de alta pressão, um fluxo de água de alta pressão é usado para lavar através do bico, quebrando a incrustação dura na parede interna do recipiente de reação e na superfície do agitador, descascando e removendo-a completamente.

O princípio da limpeza com jato de água de alta pressão é comprimir a água a alta pressão e, em seguida, liberá-la através do bico instalado no robô de limpeza inserido na chaleira. A pressão pode ser convertida em energia cinética do fluxo de água, que pode impactar a sujeira da parede para obter efeitos de limpeza e remoção.
Limpeza química

Primeiramente, é necessário conhecer a composição da amostra de incrustação dentro do equipamento do reator, preferencialmente por meio de amostragem e análise. Após determinar a composição da sujeira, realize experimentos, selecione os agentes de limpeza e confirme, por meio de experimentos, que eles não causarão corrosão no metal do equipamento. Em seguida, um dispositivo de circulação temporária é instalado no local para circular a solução de limpeza dentro do equipamento e remover a sujeira.

Primeiro, enxágue a lâmina de mistura e a parede interna da chaleira com uma quantidade adequada de água e escorra-as completamente.

Lave o recipiente de reação com solvente através de um dispositivo pressurizado.

Se o efeito de limpeza não for alcançado, adicione uma quantidade apropriada de solvente à caldeira de reação, aqueça, mexa e deixe refluir até que os requisitos de limpeza sejam atendidos e, então, libere o solvente.

Por fim, enxágue a parede interna do recipiente de reação com uma certa quantidade de solvente e libere-o.

Entrada manual na chaleira e limpeza manual

O baixo custo é sua maior vantagem, mas requer várias horas de ventilação e troca de ar antes de entrar no reator. Durante o processo de limpeza, a concentração de oxigênio dentro do reator deve ser monitorada constantemente, o que representa um risco de deficiência de oxigênio; ao mesmo tempo, a raspagem manual não só não limpa completamente, como também causa marcas de deslizamento na parede interna do recipiente de reação, o que objetivamente leva a uma maior aderência de resíduos. A limpeza da caldeira também pode causar problemas de higiene com o produto. Em geral, leva cerca de meio dia a um dia para limpar uma caldeira.

Cada um dos três métodos tem suas próprias vantagens e desvantagens:

A limpeza mecânica não corrói o equipamento e pode limpar eficazmente incrustações duras, mas leva muito tempo e requer alta intensidade de trabalho;

A limpeza química exige menos trabalho, tem um tempo de limpeza curto e limpa completamente, mas pode causar corrosão no equipamento;

A entrada manual na chaleira para limpeza é de baixo custo, mas traz um alto nível de perigo e não pode ser completamente limpa.

Portanto, a limpeza química é aplicada em condições de trabalho onde a sujeira é macia e fina, enquanto a limpeza mecânica é aplicada em condições de trabalho onde a sujeira é dura e espessa.