本发明属于防垢技术领域，具体涉及一种提硝换热器表面的防垢方法。
背景技术：
我国的氯化钠卤水资源分布范围较广，但主要产盐区的卤水类型均为硫酸钠型，除主含量氯化钠外，副含量硫酸钠平均高达25g/l，此外还含有少量的硫酸钙、硫酸镁。主含量氯化钠分离后，一般采用盐硝联产法、冷冻提硝法、盐析提硝法等方法将硫酸钠从系统中分离出来。采用盐析提硝法提硝，由于原卤不净化，硫酸钙含量为1.5g/l左右，极易在提硝换热管上形成垢层，并且硫酸钙垢层热阻很大，影响换热管传热，严重时完全堵死换热管，一般生产2～3个月时换热管大部分堵死，被迫停机。
目前，解决换热管结垢的方法主要分为化学方法和物理方法，化学法防垢是应用化学防垢剂本身的化学性质来防止或减缓垢的生成，现阶段化学防垢的方法主要有软化法、酸化法以及阻垢剂等方法。但化学法防垢有许多缺点，现阶段的防垢剂中含磷，易造成水体富营养化，同时阻垢剂的成本较高。阻垢的方法最好是选则无污染的物理方法防垢，目前物理法除垢主要是用高压清洗机冲通堵塞的换热管。由于硫酸钙难溶于水，质地坚硬，单台换热器冲洗时间至少2～3天，而提硝系统停车后，对制盐系统会造成很大的影响。因此，解决换热管结垢对盐析提硝法非常关键。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种提硝换热器表面的防垢方法，解决盐析提硝法中换热管易结垢的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种提硝换热器表面的防垢方法，包括如下步骤：将提硝卤水澄清液和硝浆同时通入换热器中进行混合，混合液经升温、分离后，得到的提硝卤水澄清液和硝浆循环使用；其中，所述提硝卤水澄清液的流量为320～480m3/h，所述硝浆的流量为80～120m3/h，且所述硝浆中硫酸钙的质量含量为3～7％。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
1、本发明中通过向提硝卤水澄清液中加入含有硫酸钙的硝浆，硝浆中的硫酸钙和提硝卤水中的硫酸钙分子结构和晶种结构相同，提硝卤水澄清液中的硫酸钙对硝浆中的硫酸钙具有更好的亲和力，会优先附着在悬浮的硫酸钙上，从而结晶并随混合液进入结晶器中，大大减少了硫酸钙在换热器管壁的附着现象；
2、本发明通过调整提硝卤水澄清液和硝浆的流量以及硝浆中硫酸钙的质量含量，能降低提硝卤水澄清液中硫酸钙的过饱和度，从而进一步减少硫酸钙在换热管上的结垢现象，并避免硫酸钙含量过高影响最终产品的质量；
3、采用本发明的方法换热器可连续运行半年不结垢，避免了换热管结垢堵塞换热管，被迫停车进行疏通，不仅减少了生产成本，提高了工作效率，也实现了盐硝提硝工艺的连续稳定的运行。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的实施例提供了一种提硝换热器表面的防垢方法，包括如下步骤：将提硝卤水澄清液和硝浆同时通入换热器中进行混合，混合液经升温、分离后，得到的提硝卤水澄清液和硝浆循环使用；其中，提硝卤水澄清液的流量为320～480m3/h，硝浆的流量为80～120m3/h，且硝浆中硫酸钙的质量含量为3～7％。
本发明中，混合液经过结晶器进行分离，结晶器上层为提硝卤水澄清液，下层为硝浆；提硝卤水澄清液进入制盐系统，硝浆中含有硫酸钙、硫酸钠、氯化钙和氯化钠等物质，经取出脱水干燥后制得成品硝。本发明中可以充分利用硝浆参与预热器内循环，不但能大大减少换热器中换热管的结垢，而且循环过程中并不减少成品硝的产量。
在本发明的一些优选实施方式中，提硝卤水澄清液和硝浆的流量之比为4：1；以进一步减少硫酸钙在换热管上的结垢现象。
更优选地，提硝卤水澄清液的流量为400m3/h，硝浆的流量为100m3/h。
在本发明的一些优选实施方式中，硝浆中硫酸钙的质量含量为5％；以降低提硝卤水中硫酸钙的过饱和度，减少硫酸钙在换热管上的结垢现象，并避免硫酸钙含量过高影响最终产品的质量。
本发明中，硝浆中还含有氯化钠和氯化钙，且氯化钠和氯化钙的质量含量均≤5％。
在本发明的一些优选实施方式中，硝浆中氯化钠的质量含量为2～5％，氯化钙的质量含量为2～5％；氯化钠和氯化钙的含量较高，能促进提硝卤水中的硫酸钙优先吸附在硝浆中的硫酸钙上，并促进硫酸钙晶核生长，从而减少换热管道内壁的结晶现象，同时可以避免氯化钠和氯化钙的含量过高，影响最终产品硫酸钠的纯度。
本发明中，将混合液的温度升至97～99℃。
在本发明的一些优选实施方式中，将混合液的温度升至98～98.5℃；以使提硝卤水澄清液中更多的硫酸钙析出，并附着在硝浆中的硫酸钙上，以提高最终产品硫酸钠的纯度。
本发明中，采用0.2～0.4mpa的压力将结晶器中的硝浆抽至换热器中。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。本发明中所用的实验材料如无特殊说明，均为市场购买得到。
实施例1：
盐析提硝工艺析硝在结晶器内进行，采用osl型结晶器，结晶器的上层为提硝卤水澄清液，下层为硝浆，换热器采用可拆卸的列管换热器，且换热器的一个进料口与结晶器的上端提硝卤水澄清区连接，另一个进料口与硝浆泵出口管连接，以便于分别将提硝卤水澄清液和硝浆抽至换热器中，换热器还有一个出料口。具体采用如下工艺：将提硝卤水澄清液和硝浆从不同的进料口同时抽至换热器中进行混合，提硝卤水澄清液进入换热器的流量为400m3/h，硝浆进入换热器的流量为100m3/h，且硝浆中硫酸钙的质量含量为5％，氯化钠的质量含量为5％，氯化钙的质量含量为5％；提硝卤水澄清液和硝浆混合均匀后，将混合液的温度升至98.5℃，再将混合液抽至结晶器进行分离，上层的清液和下层的浆液可以循环使用。
列管换热器运行6个月后检测表明，列管换热器各管的温度不发生变化，将可拆卸的列管换热器拆开观察列管换热器的结垢情况，可以观察到列管换热器基本不发生结垢。
实施例2：
盐析提硝工艺析硝在结晶器内进行，采用osl型结晶器，结晶器的上层为提硝卤水澄清液，下层为硝浆，换热器采用可拆卸的列管换热器，且换热器的一个进料口与结晶器的上端提硝卤水澄清区连接，另一个进料口与硝浆泵出口管连接，以便于分别将提硝卤水澄清液和硝浆抽至换热器中，换热器还有一个出料口。具体采用如下工艺：将提硝卤水澄清液和硝浆从不同的进料口同时抽至换热器中进行混合，提硝卤水澄清液进入换热器的流量为320m3/h，硝浆进入换热器的流量为100m3/h，且硝浆中硫酸钙的质量含量为4.5％，氯化钠的质量含量为4％，氯化钙的质量含量为3％；提硝卤水澄清液和硝浆混合均匀后，将混合液的温度升至98℃，再将混合液抽至结晶器进行分离，上层的清液和下层的浆液可以循环使用。
列管换热器运行6个月后检测表明，列管换热器各管的温度不发生变化，将可拆卸的列管换热器拆开观察列管换热器的结垢情况，可以观察到列管换热器只有薄薄的一层钙垢，用水冲洗即可掉落。
实施例3：
盐析提硝工艺析硝在结晶器内进行，采用osl型结晶器，结晶器的上层为提硝卤水澄清液，下层为硝浆，换热器采用可拆卸的列管换热器，且换热器的一个进料口与结晶器的上端提硝卤水澄清区连接，另一个进料口与硝浆泵出口管连接，以便于分别将提硝卤水澄清液和硝浆抽至换热器中，换热器还有一个出料口。具体采用如下工艺：将提硝卤水澄清液和硝浆从不同的进料口同时抽至换热器中进行混合，提硝卤水澄清液进入换热器的流量为480m3/h，硝浆进入换热器的流量为100m3/h，且硝浆中硫酸钙的质量含量为5.5％，氯化钠的质量含量为4％，氯化钙的质量含量为4％；提硝卤水澄清液和硝浆混合均匀后，将混合液的温度升至98℃，再将混合液抽至结晶器进行分离，上层的清液和下层的浆液可以循环使用。
列管换热器运行6个月后检测表明，列管换热器各管的温度不发生变化，将可拆卸的列管换热器拆开观察列管换热器的结垢情况，可以观察到列管换热器只有薄薄的一层钙垢，用水冲洗即可掉落。
实施例4：
盐析提硝工艺析硝在结晶器内进行，采用osl型结晶器，结晶器的上层为提硝卤水澄清液，下层为硝浆，换热器采用可拆卸的列管换热器，且换热器的一个进料口与结晶器的上端提硝卤水澄清区连接，另一个进料口与硝浆泵出口管连接，以便于分别将提硝卤水澄清液和硝浆抽至换热器中，换热器还有一个出料口。具体采用如下工艺：将提硝卤水澄清液和硝浆从不同的进料口同时抽至换热器中进行混合，提硝卤水澄清液进入换热器的流量为480m3/h，硝浆进入换热器的流量为80m3/h，且硝浆中硫酸钙的质量含量为3％，氯化钠的质量含量为3％，氯化钙的质量含量为3％；提硝卤水澄清液和硝浆混合均匀后，将混合液的温度升至99℃，再将混合液抽至结晶器进行分离，上层的清液和下层的浆液可以循环使用。
列管换热器运行6个月后检测表明，最后一根列管的温度下降0.5℃，将可拆卸的列管换热器拆开观察列管换热器的结垢情况，可以观察到列管换热器只有薄薄的一层钙垢，用水冲洗即可掉落。
实施例5：
盐析提硝工艺析硝在结晶器内进行，采用osl型结晶器，结晶器的上层为提硝卤水澄清液，下层为硝浆，换热器采用可拆卸的列管换热器，且换热器的一个进料口与结晶器的上端提硝卤水澄清区连接，另一个进料口与硝浆泵出口管连接，以便于分别将提硝卤水澄清液和硝浆抽至换热器中，换热器还有一个出料口。具体采用如下工艺：将提硝卤水澄清液和硝浆从不同的进料口同时抽至换热器中进行混合，提硝卤水澄清液进入换热器的流量为320m3/h，硝浆进入换热器的流量为120m3/h，且硝浆中硫酸钙的质量含量为7％，氯化钠的质量含量为2％，氯化钙的质量含量为2％；提硝卤水澄清液和硝浆混合均匀后，将混合液的温度升至97℃，再将混合液抽至结晶器进行分离，上层的清液和下层的浆液可以循环使用。
列管换热器运行6个月后检测表明，最后一根列管的温度下降0.5℃，将可拆卸的列管换热器拆开观察列管换热器的结垢情况，可以观察到列管换热器只有薄薄的一层钙垢，用水冲洗即可掉落。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。