本发明专利技术涉及防止盐堵塞换热器管程的方法，其中换热器包括用于使物料流动通过并被加热介质加热的换热器管程和用于使加热介质流动通过并加热所述物料的换热器壳程，所述物料包含盐和水，当所述物料在所述换热器管程内受热而由水的亚临界状态向水的超临界状态转变时，所述盐从所述物料中析出，措施是每隔一定时间改变所述盐在所述换热器管程中的析出位置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及防止物料堵塞管路的方法，更具体地，涉及。
技术介绍
在以超临界水对煤进行气化的工艺中，常常需要将处于水的亚临界状态的包含盐 (该盐可来自盐类催化剂以及煤等含碳物质中所含的溶于水的盐类物质)和水的物料预热至水的超临界状态后再通入反应器中以与煤等含碳物质进行气化反应。这种预热一般在换热器中进行。所使用的换热器可以是任何通过固体壁使冷热流体间接换热的换热器， 例如列管式换热器、翅片式换热器，等等。这类换热器可具有管程和壳程，冷热流体各走一程。所述管程和壳程均可以是单程的或多程的。这类换热器包括至少一根、优选很多根并行排列的管道，以及包围这些管道的外壳。其中一股物流从这些管道中流过，管道内的空间可被称为管程，而另一股物流从这些管道与外壳之间的空间(该空间被称为壳程)流过，两股物流通过管道壁进行换热。在使用换热器将包含煤和盐的物料预热至水的超临界状态的过程中，由于该物料从换热器管程内流过且边流动边被换热器壳程中的加热介质所加热，故物料在管程内的某个位置处会发生从水的亚临界状态向水的超临界状态的转变， 由于盐易溶于亚临界水而难溶于超临界水，故溶于水的盐类物质会快速从物料中析出。这类盐析出的现象在整个工艺中的其它较粗的管路中不会造成太大问题，但为了提高换热器的换热效率，换热器管程所使用的管道通常是很多并行的较细的管道，而物料在换热器管程中的某一位置持续析出的盐必定会堵塞换热器管程，这是困扰本领域的巨大难题。为了解决这个技术问题，专利JP02806085公开了使用由气缸和与该气缸匹配的活塞组成的反应器，使活塞在气缸内反复运动，通过控制反应器内的压力来实现流体的亚临界状态向超临界状态的转变，进而周期性地使物料完成反应，使析出的盐能够得到及时的清理；专利 CN101698517公开了一种具有堵塞清理功能的超临界水处理系统及其堵塞的清理方法，其利用了原有的超临界水处理系统的主体设备，通过添加压差变送器和阀门，实现管路堵塞后用外加的水对管路进行冲洗，进而达到清理堵塞物的目的，解决了堵塞的问题。可见，现有技术提供的均是在上述管路堵塞后，如何清理堵塞物的技术方案，并且需要将反应系统停止来清理堵塞物，这迫使反应不能连续进行。专利技术概述为了解决上述技术问题，本专利技术提供了，其中， 换热器包括用于使物料流动通过并被加热介质加热的换热器管程和用于使加热介质流动通过并加热所述物料的换热器壳程，所述物料包含盐和水，当所述物料在所述换热器管程内受热而由水的亚临界状态向水的超临界状态转变时，所述盐从所述物料中析出，其特征在于每隔一定时间改变所述盐在所述换热器管程中的析出位置。附图简述附图说明图1是本专利技术的一种实施方案的示意图。图2是本专利技术的另一种实施方案的示意图。附图仅仅是说明性的，不打算以任何方式限制本专利技术的范围。专利技术详述本专利技术中的物料包含盐和水，还优选包含煤粉。其中所述盐包括碱金属盐或碱土金属盐。所述物料由换热器的上游设备供应，流经换热器后进入换热器的下游设备。除非另有单独声明，本文中所述上游和下游是以所述物料的流向为基准来确定的。其中所述上游设备可以是泵。所述下游设备可以是反应器。本专利技术中的换热器包括用于使物料流动通过并被加热介质加热的换热器管程和用于使加热介质流动通过并加热所述物料的换热器壳程。其中所述加热介质可以来自单独的加热介质供应设备，也可以是来自反应器的反应后的物料。其中所述水的亚临界状态是指温度在100°c以上且在水的临界温度374°C以下，并且压力为仍使水处于液态的压力；所述水的超临界状态是指温度高于水的临界温度374°C且压力高于水的临界压力22. IMPa的状态。其中所述换热器管程包括至少一根、优选很多根管道。如前所述，物料从换热器管程内流过且边流动边被换热器壳程中的加热介质所加热，故物料在管程内的某个位置处会发生从水的亚临界状态向水的超临界状态的转变，这种转变导致盐的析出，盐的持续析出必定会堵塞换热器管程。为了防止析出的盐堵塞换热器管程，本专利技术采取的措施是每隔一定时间改变所述盐在所述换热器管程中的析出位置。其中所述一定时间是常量或变量。所述一定时间还要小于且优选显著小于未采取本专利技术的方法时析出的盐完全堵塞换热器管程所花费的时间。在具体实践中，本领域技术人员很容易根据公知技术测得未采取本专利技术的方法时在所使用的具体的换热器中析出的盐完全堵塞换热器管程所花费的时间。可通过以下方式中的任何一种或者它们的组合来每隔一定时间改变所述盐在所述换热器管程中的析出位置。1)每隔一定时间改变所述物料进入所述换热器管程时的进口温度和/或所述物料的流量和/或加热介质的温度。由于物料在逐渐被加热的过程中，其密度逐渐减小，直至物料中的水转变为超临界状态。例如当换热器管程内物料的流量和流速保持稳定的情况下，换热器管程内的物料与换热器壳程内的加热介质的温差越大，物料被升温的速度就越快，也就越快的实现了水的亚临界状态到超临界状态的转变，这种转变速度的变化体现在这一转变过程在换热器管程中位置的变化，即物料中的水越早地转变为超临界状态，则包含水的物料在换热器管程已经走过的路程就越短，距离换热器管程的入口就越近，相反，则物料在换热器管程走过的路程就越长，距离换热器管程的入口就越远，因此，通过控制换热器管程内的物料与换热器壳程内的加热介质的温差幅度的方式，能够使得物料中溶于液态水中的盐的析出位置不固定集中在某一点(或一段)处，可使析出的盐相对分散地分散在换热器管程中并有机会被流动的物料所带走而不致于堵死管程。以上仅以换热器管程内物料的流量和流速保持稳定的情况说明了本专利技术的技术过程，当然，本领域的技术人员可以理解，物料进入所述换热器管程时的进口温度、所述物料的流量、加热介质的温度都是可以影响物料中的水转变为超临界状态快慢的参数，本领域的技术人员可以通过分别或组合控制上述参数来实现物料中的水在换热器管程中转变为超临界状态的位置，即盐析出的位置，进而实现本专利技术的目的，解决本专利技术所要解决的技术问题。上述参数的控制可以采用本领域技术人员公知的技术，例如改变所述物料进入所述换热器管程时的进口温度和/或所述物料的流量可通过对所述上游设备的工艺参数进行调整而实现，改变加热介质的温度可以通过调节提供加热介质的设备的工艺参数而实现。幻每隔一定时间改变所述物料在所述换热器管程中的流动方向。这里所谓的改变流动方向即颠倒流动方向。即原本物料从换热器管程的一端流向另一端，改变成从另一端流向所述一端。这样做的好处是不仅在于使盐的析出位置发生变化，而且还使已经析出的盐能够有机会与亚临界水接触而使其再次溶解和/或被物料所冲刷，可有效防止盐在某一点处持续析出而堵死换热器管程。在第2、种方式中，又可通过以下方式来改变所述物料在所述换热器管程中的流动方向，为了简化起见，参照图1以仅有一根换热管道的直管单程换热器来举例说明，其中所述物料由上游设备供应，流经换热器管程后进入下游设备，在上游设备与换热器管程的一端M之间提供第一管道P1，在换热器管程的另一端N与下游设备入口间提供第二管道 P2，在第一管道Pl上设有第一阀al，在第二管道P2上设有第二阀a2 ；并提供第三管道P3， 其一端A与第一管道Pl连通且连通处A位于上游设备与第一阀al之间，其另一端C与第二管道P2连通且连通处本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李成学，宋庆峰，赵晓，谷俊杰，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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