DD144955A5 - Verfahren zum reinigen der waende von waermeaustauschern - Google Patents
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Description
A j J 407 _1- Berlin, den 22.11.1979
& ι 4 " v r - Ap p 28 G/214 407
55 728 / 12
Die Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren zum Reinigen von Wärmeaustauschern, deren Wände mit Verkrustungen bedeckt sind, insbesondere mit titanhaltigen Vertrustungen, die sich beim Aufschluß von Erzen abscheiden und eine Verringerung des Wärmeaustauschpotentials zur Folge haben.
Seit langem bereits kennt der Fachmann zahlreiche, häufig nicht überwindbare Schwierigkeiten, die auftreten, wenn die wesentlichen Eigenschaften von Wärmeaustauschern in Reaktionsbehältern aufrechterhalten werden sollen, weil auf den Fänden dieser Wärmeaustauscher häufig eine parasi- täre Phase auftritt. So bilden sich im Falle des Aufschlusses von Erzen während des Aufschlußvorganges Krusten, die häufig sehr schwer zu entfernen sind, auf den Flächen, an denen der Wärmeaustausch stattfindet, und diese Krusten verändern den ITutzquerschnitt des Aufschlußreaktors, vor allem aber den Wärmeaustauschkoeffizienten des Wärmeaustauschers selber.
Da diese Krustenbildungen eine sehr nachteilige Entwicklung der grundlegenden Eigenschaften und Merkmale des Wärmeaustauscher und der Aufschlußreaktoren bewirken, sind bereits
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zahlreiche mehr oder weniger glückliche Versuche unternommen worden, um die. Wärmeaustauscher und Aufschlußreaktoren zu reinigen und die abgeschiedenen Krusten zu entfernen.
Zu den am weitesten entwickelten klassischen Lösungen, die zur Bekämpfung dieses Vorgangs bekannt und in der Fachliteratur beschrieben sind, gehört ein erster Typus von Reinigungsverfahren, bei denen die Wände, die behandelt werden sollen, mechanisch entkrustet werden, durch energisches Abkratzen, Einwirkung von Stößen oder Schocks, Vibrationen, durch Bürsten, Sandstrahlen usw. oder auch durch eine kombinierte Wirkung derartiger Mittel.
Ein anderer Typus von Reinigungsverfahren besteht darin, daß die Fände, des xieaktionsgefäßes chemisch behandelt und die auf diesen abgeschiedenen Krusten in Lösung gebracht oder zersetzt werden. So hat man beispielsweise versucht, die mit Krusten, welche sich bei Aufs chlußtemp erat ur en oberhalb 180 0G bilden, bedeckten Wände dadurch zu reinigen, daß man in dem Reaktionskessel eine saure Lösung aus Salzsäure und Fluorwasserstoffsäure bei relativ hoher Temperatur umlaufen läßt.
Ein solches Verfahren bringt zwar eine wesentliche Verbesserung gegenüber der bis dahin bekannten Arbeitsweise, es hat sich aber gezeigt, daß es nicht universell auf alle Arten von Reaktionsgefäßen angewandt werden kann. In Versuchen hat sich nämlich gezeigt, daß die chemische Wirkung des Säurepaares allein durchaus nicht für eine vollständige Entfernung der Krusten ausreicht.. Es erwies' sich deshalb als notwendig, die chemische Wirkung dieses Säurepaares mit einer mechanischen-Wirkung durch Einspritzen von Wasser
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unter Hochdruck zu kombinieren« Dieses Verfahren erweist sich somit als eine Kombination von zwei Mitteln, chemischer und mechanischer Hatur; es wird entsprechend dem Prinzip der Kolbenströmung angewandt und ist daher lediglich für Rohrreaktoren brauchbar.
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Reinigungsverfahrens für Wärmeaustauscher.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, geeignete Lösungsmittel aufzufinden, welche die auf den Wänden von Wärmeaustauschern oder von Reaktionsgefäßen abgelagerten titanhaltigen Krusten oder auch im Verlauf des Erzaufschlusses gebildete Krusten aus Aluminiumsilicaten, die eine wesentliche Verringerung des Warmeaustauschpotentials hervorrufen, auflösen und die grundlegenden Eigenschaften dieser Wände wieder herstellen.
Erfindungsgemäß werden die Krusten mit einer wäßrigen Lösung aus Hexafluorkieselsäure (Kieselfluorwasserstoffsäure) und Fluorwasserstoffsäure entfernt; dieses Gemisch enthält 3 bis 30 Gevf.-fo Kieselfluorwasserstoffsäure und höchsten 10 Gew.-% Fluorwasserstoffsäure.
Dabei wird zunächst eine wäßrige Behandlungslösung eingebracht, welche lediglich Kieselfluorwasserstoffsäure enthält, und dann kontinuierlich im Verlauf der Behandlung eine wäßrige -Fluorwasserstoffsäure zugesetzt, um kontinuierlich
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die Kieselfluorwasserstoffsäure zu regenerieren,
V/ie bereits gesagt, scheiden sich 'nach einer gewissen Betriebszeit auf den wärmeübertragenden Flächen der Vorrichtungen zum Aufschluß von Erzen Krusten ab, die im wesentlichen titanhaltig, fest und kompakt sind und die während des Aufschlusses entstehen.
Erfindungsgemäß wurde versucht, diese besonders störenden Ablagerungen zu entfernen, beispielsweise mit Hilfe einer wäßrigen Lösung von besonders aktiven Säuren aufzulösen, und zwar bei vernünftigen Aufschlußkonzentrationen und -temperaturen.
Zunächst wurde eine wäßrige Fluorwasserstoffsäure eingesetzt» Dabei wurde aber beispielsweise festgestellt, daß bei einer vernünftigen Aufschlußtemperatür von z. B. 60 0C bei einer HP-Konzentration von 4 Gew.-y$ nicht mehr als 5 % der Abscheidungen gelöst werden.
In gleicher Weise wurde bei Einsatz einer wäßrigen Kieselfluorwasserstoffsäure (H2SiPg) festgestellt, daß bei einer Konzentration von 13 Gew.-?S HpSiEV und bei gleicher Aufschlußtemperatur (wie oben) nicht mehr als 30 % der vorhandenen Krusten gelöst werden konnten.
Es wurde überraschend gefunden, daß mit einer wäßrigen Lösung, die im Gemisch miteinander höchstens 10 % Fluorwasserstoffsäure und 3 bis 30 Gewe-% Kieselfluorwasserstoffsäure enthält, aufgrund ihrer Synergistischen Wirkung 80 bis 100 %
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der damit behandelten Krusten-Ablagerungen sicher bei ßehandlungstemperaturen von 20 bis 80 0C entfernt werden können.
Die Anmelderin hat nachweisen können, daß das aktive Agens oder Mittel für die Auflösung der Krusten die Kieselfluorwasserstoffsäure ist, die jedoch im Verlauf ihrer Wirkung die angegriffene Oberfläche der Krusten passiviert, indem Kieselsäure abgeschieden wird, und daß die Fluorwasserstoffsäure die Auflösungsreaktion reaktiviert, indem Kieselfluorwasserstoffsäure regeneriert wird.
Vorzugsweise soll die wäßrige Lösung 5 bis 15 % Kieselfluorwasserstoffsäure und 1 bis A % Fluorwasserstoffsäure enthalten.
Gemäß einer Variante des Verfahrens, die es ermöglicht, die zum Entfernen der Krusten in technischen Anlagen notwendige Zeit zu verkürzen, kann zum Auflösen der abgeschiedenen Krusten eine wäßrige Lösung von lediglich Kieselfluorwasserstoffsäure eingesetzt und dieser kontinuierlich die lediglich zur Regenerierung der Kieselfluorwasserstoffsäure notwendige IFluorws-sserst off säure zugesetzt werden in dem Maße, indem die Krusten gelöst werden, so daß die Konzentration an freier Fluorwasserstoffsäure in der Behandlungslösung für die Abscheidungen so gering wie möglich und vorzugsweise 0 ist.
In diesem Falle kann der wäßrigen 3ehandlungslösung, welche die Kieselfluorwasserstoffsäure enthält, Fluorwasserstoff-. säure in stark konzentrierter Form zugesetzt werden, und
214
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zwar in einer Konzentration Ms zu 40 Gew.-^ HP in wäßriger Lösung.
In der Praxis hat es sich als wünschenswert erwiesen, daß die Fluorwasserstoffsäure in Form einer konzentrierten wäßrigen Lösung zugegeben wird, welche die Regenerierung der Kieselfluorwasserstoffsäure ermöglicht, ohne daß merklich das Volumen der Behandlungslösung in der technischen Anlage, die gerade entkrustet.wird, erhöht wird.
Da die Auflösung der Krusten gleichmäßig erfolgt, wird die wäßrige Fluorwasserstofflösung in die technische Anlage, welche gerade gereinigt wird, in geregelten bzw. gesteuerten Mengen eingebracht mit Hilfe beliebiger Vorrichtungen bekannter Bauart, die diesem Zweck angepaßt sind, beispielsweise mit Hilfe einer Dosierpumpe.
Die Zulaufmenge der wäßrigen Fluorwasserstofflösung wird so geregelt, daß die Konzentration an Kieselfluorwasserstoffsäure in der Behandlungslösung konstant und praktisch gleich der Konzentration zu Beginn der Behandlung bleibt.
So bleibt während des gesamten Vorganges der Auflösung der Krusten die Konzentration an SiFg-Ionen konstant, während lediglich die kontinuierlich zugegebene Fluorwasserstoffsäure verbraucht wird, wobei kontinuierlich Kieselfluorwasser— stoffsäure regeneriert wird..Es können daher mehrere Arbeitsgänge der Auflösung der abgeschiedenen Krusten mit der gleichen Reinigungslösung durchgeführt werden, wobei jedesmal die Lösung eingesetzt wird, die aus einem vorangegangenen Reinigungsvorgang stammt.und deren Konzentration
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durch Zugabe von Fluorwasserstoff neu eingestellt worden ist.
Die Erfindung wird nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Die folgenden Beispiele zeigen deutlich die synergistische Wirkung des Säurepaares HF und HpSiPg in wäßriger Lösung, wenn dieses Säurepaar zum Auflösen von krustenartigen Ablagerungen eingesetzt wird.
Das Beispiel 1 erläutert die Wirkung von Fluorwasserstoff allein,
Beispiel 2 erläutert die Wirkung von Kieselfluorwasserstoffsäure·
Beispiel 3 zeigt die synergistische Wirkung des Säurepaares HP und H0SiF;-.
Beispiel 4 bestätigt die synergistische Wirkung des Säurepaares bei anderen Konzentrationen.
Beispiel 5 zeigt den Einfluß der 'Temperatur auf den kinetischen -A-blauf der Auflösung der Krusten.
Beispiel β bezieht sich auf die Reinigung einer großtechnischen Anlage, die stark verkrustet ist, mit einer wäßrigen Lösung, die das Säurepaar HF und H0SiFg enthält.
Das gleiche gilt für Beispiel 7. . · .
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Beispiel 8 bezeiht sich auf die S-einigung einer stark verkrusteten großtechnischen Anlage mit einer wäßrigen Behandlungslösung, die Kieselfluorwasserstoffsäure enthält und der kontinuierlich eine wäßrige Fluorwasserstoffsäure zugesetzt wird, welche die kontinuierliche Regenerierung der Kieselfiuorwassersto-ffsäure sicherstellt.
In einer . · technischen Versuchsanlage wurden 50 kg Krusten, die bei der mechanischen Reinigung einer industriellen Anlage angefallen waren, behandelt. Die Krusten v/iesen folgende Zusammensetzung auf:
2 42,0 GeWo-#
CaO 22,8 Gew.-#
Fe2O3 ' 9,0 Gew.-^
Al2O3 ' 12,8 Gew.-%
SiO2 1,7 Gevu-%
Na2O 3,9 Gew.-^ HpO gebunden
+ Verschiedenes' 7,8 Gew.—$
mittlere Schichtdicke 4mm.
3 Es wurden 1,5 m Fluorwasserstoffsäure zugegeben, die Gew.-% HF enthielt. Die -Temperatur'wurde 7 Stunden bei 60 0C gehalten und das Gemisch gerührte IJach Ablauf dieser Zeit waren 1,16 kg TiO2 in.Lösung gegangen; dies entsprach einer Aufschluß-Ausbeute von 5,5 %\ die Krustenschicht war
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praktisch unverändert (nicht aufgeschlossen) geblieben. Beispiel 2
Es wurden 50 kg Krusten gleicher Herkunft wie in Beispiel 1 behandelt, in der gleichen Versuchsanlage und unter Einhaltung der gleichen Bedingungen hinsichtlich Zeit und temperatur, mit 1,5 m einer wäßrigen Kieselfluorwasser stoffsäure, Konzentration 13,1
Nach beendeter Aufschlußzeit waren 6,3 kg TiOp in Lösung gegangen, entsprechend einer Ausbeute bzw. einem Anteil von 30 5S.
Das Aussehen der Krusten hatte sich verändert: An der Oberfläche war ein weißer Niederschlag entstanden, der sich in der Analyse als Kieselsäure erwies.
Es wurden 50 kg Krusten gleicher Herkunft wie in Beispiel 1 behandelt, in der gleichen Versuchsanlage und unter Einhaltung der gleichen Bedingungen hinsichtlich Zeit und Temperatur, und zwar mit 1,5 m einer wäßrigen Lösung, die 1,94 Gew.-% HP und 6,52 Gew.-^- H3SiP6 enthielt.
Nach beendetem Aufschluß waren 17,0 kg TiOp in Lösung gegangen, entsprechend einer Ausbeute bzw. einem Anteil von 81 %, Die Schichtdicke der noch vorhandenen Krusten betrug im Mittel weniger als 1 mm.
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Die wäßrige Lösung, die das Gemisch auf HP und HpSiPg enthielt, zeigte somit ein Synergistisehes Vermögen "bei den steinartigen Krusten, im Vergleich mi-fc £er Wirkung von HF oder allein.
Es wurden 50 kg Krusten gleicher Herkunft wie in Beispiel 1 behandelt, in der gleichen Versuchsanlage und unter den gleichen Bedingungen hinsichtlich Zeit und Temperatur. Als
3 Aufsclilußlösung wurden 1,5 m wäßrige iiosung eingesetzt, die 3,88 Gew.-S» HP und 13,04 Gew.-% H2SiP6 enthielt.
Am Ende der Aufschlußzeit waren 20,5 kg TiO2 in Lösung gegangen, entsprechend einer Ausbeute bzw. einem Anteil von 97,5 SS.
Die noch übriggebliebenen Krustenreste waren vollkommen .zerfallen und hatten das Aussehen eines in der Lösung suspendierten Pulvers.
Durch Erhöhung der Konzentration der Aufschlußlösung an HP und H2SiP^ lassen sich die Ausbeuten bei der Auflösung der Krusten, die entfernt v/erden sollen, verbessern.
Nachdem beobachtet worden war,, daß das Gemisch aus HP und H2SiPg ein -synergistisch.es Vermögen hinsichtlich der Auflösung der im wesentlichen titanhaltigen Krusten bzw. Abscheidungen entfaltete, wurde der Einfluß der Temperatur auf die Reaktionskinetik untersucht.
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Hierzu wurden 45 kg Krusten in einer Versuchsanlage behandelt, und zwar mit einer wäßrigen Lösung, die ein Gemisch aus 1,94 Gew.-% HP und 6,52 Gew.-% H3SiP6 enthielt.
Die Krusten, die aufgeschlossen werden sollten, hatten folgende Zusammensetzung:
I1JLO2 28,1 Gew.-%
CaO 16,1 Gew.-#
Pe2O3 11,7 Gew.-%
Al2O3 18,3 Gew.-^
SiO2 8,7 Gew.-SS
O 8,2 Gew.-JS
gebunden
+ Vers ehe denes 8,9
das Volumen der Aufschlußlösung betrug 1,4 m .
Die Untersuchungen wurden bei drei Temperaturen durchgeführt; 25 0C, 00 0C und 80 0C.
Es wurden während des Aufschlusses Proben entnommen, um die Ausbeute der Reaktion zu bestimmen.
Alle Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt; die Reaktionsausbeute ist durch die Menge in Gew.-$ an wiedergegeben,die in Lösung gegangen ist.
| 4g, j ^, «si %# f | -12- | AP | L L E 1 | 25 | 60 | i | 22.11 | .1979 | / 12 | |
| 55 | keine Probenahme | keine Probenahme | P 28G/214 407 | |||||||
| Aufs chi ujibemperatur 0G | - 6,2 % | 48,0 % | 728 | |||||||
| TAB E | 11,6 % | 60,0 % | ||||||||
| keine Probenahme | keine Probenahme | |||||||||
| Zeit | 26,9 % | 73,1 % | 80 | O Of t— /O | ||||||
| h. | keine Probenahme | 84,7 % | 67, | O cf C. /O | ||||||
| 0,5 | keine Probenahme | Ende des Versuchs | 80, | I /Ό | ||||||
| 1 | 51,6 % | 91, | 1 C* I /O | |||||||
| 2 | 77,2 % | 93, | des Versuchs | |||||||
| 3 | Ende des Versuchs | Ende | ||||||||
| 4 | ||||||||||
| 6 | ||||||||||
| 7 | ||||||||||
| 8 | ||||||||||
| 24 | ||||||||||
Die Tabelle zeigt, daß bei Temperaturerhöhung die Reaktionsgeschwindigkeit zunimmt·
Es wurde ein großtechnischer Autoklav mit Hutzinhalt von 42
m gereinigt, in welchem ein Heizrohrbündel angeordnet war
ρ mit einer Heizfläche von 240 m .
Die Höhe des Autoklaven betrug 10 m, sein Durchmesser 2,5m.
Das Heizrohrbündel aus Stahl A 42 umfaßte 24 Rohrrechen mit jeweils 8 Hohren.
Die Masse der auf dem Heizrohrbündel abgeschiedenen Krusten
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AP P 28G/214 55 728 /
wurde auf 2 Tonnen geschätzt; die Schichtdicke schwankte zwischen 5 und 10 mm.
Vor der Reinigungsbehandlung hatten die Krusten folgende Zusammensetzung (in Gew.-?o):
T Α-B E L L E 2
unteres Ende oberes Ende des Rohrbündels
Glühverlust 3,3 5,7
SiO2 2,5 2,9
Al2O3 5,4 6,2
Pe2O3 15,7 16,7
P2O5 1,3 1,4
CaO 27,5 24,7
40,0 37,1
2 · 3,6 3,6
MgO 0,7 1,7
In den Autoklaven wurden 42 m Behandlungslösung gegeben, die 1,65 Gew.-£ HP und 7,8 Gew.-$i H0SiP,- enthielt und der
«I C. O
3 kg/nr Lösung eines Passivierungsmittels bekannter Art zugefügt worden war.
Durch umlaufendes Heißwasser im Heizrohrbündel wurde die Temperatur eingestellt, bei der die Reaktion einsetzte; die Reaktion lief dann exoterm weiter.
Die Temperatur bei Reaktionsbeginn betrug 40 0C, bei Re-
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AP P 28G/214 55 728 /
aktionsende 48 0G.
Der Verlauf des Aufschlusses wurde durch quantitative Bestimmung des in der Behandlungslösung jeweils vorhandenen Titans verfolgt.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.
Zeit TiO2 in der ^-ufschlußlösung
h g/l
0,5 " 0,2
1»5 0,5
5,0 2,1
6,5 · 2,9
9,5 5,7
14,5 7,7
17,5 11,6
21,5 13,4
24,0 15,4
Nach 24stündiger Behandlung waren 1,7 Tonnen Krusten praktisch gelöst.
Die Autoklavenwand war sehr sauber. Bs verblieben an dieser einige feine Häutchen oder Pilme aus noch anhaftenden Krusten, die quantitativ nicht ins Gewicht fielen.
f14407
-15- 22.11.1979
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Es wurden keinerM Spuren von Korrosion festgestellt. Beispiel 7
Es wurden die Austauscher einer Rohranlage mit Innendurchmesser MT,7 mm gereinigt.
Hierzu wurde die Behandlungslösung in einem mit Rührvorrichtungfversehenen Vorratsbehälter bereitet; sie enthielt 2,14 Gewo-/S HF und 5,So Gew.-% H2SiF^. Außerdem waren 3 kg/nr Lösung Passivierungsmittel bekannter Art zugesetzt worden.
Die Behandlungslösung wurde dann in die Rohranlage gepumpt, die gereinigt werden sollte, und wurde in dieser im Kreis geführt mit einer Geschwindigkeit von 1,2 m/s und durchlief dabei den Vorratsbehälter mit Rührwerk.
Zunächst ließ man die Behandlungslösung in einem stark verkrusteten (mittlere Schichtdicke 5 mm) Teil der Rohranlage entsprechend einer Länge von 45 m umlaufen, und zwar während 12 Stunden bei einer Temperatur von 45 Ce
Dann wurde der Umlauf der Behandlungslösung auf eine Gruppe von 10 hintereinandergeschalteten Rohren ausgedehnt, die eine Länge von 660 m darstellten; die Behandlungstemperatur wurde mittels Heißwasser im Heizmantel auf 61 0C eingestellt.
Nach 5stündigem Betrieb wurde die Behandlung abgebrochen. Von 10 behandelten Rohren waren 5 vollständig sauber, die anderen 5 waren nicht ganz sauber.
Die 5 noch nicht ganz entkrusteten -Rohre wurden mit 8 weiteren
1 A
ι « τ» ν r _16- 22.11.1979
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Rohren in Seihe geschaltet, die entkrustet werden sollten. Die so miteinander verbundenen 13 Rohre wurden mit der gleichen Lösung behandelt, nachdem deren Konzentration durch Zugabe von 880 kg HP neu eingestellt worden war. Die Behandlungslösung lief während 8 Stunden bei gleichbleibender temperatur von 55 0C um.
Nach dieser Zeit waren die Austauscher der gesamten Rohreinrichtung sauber, d. h. entkrustet.
Der Verlauf des Aufschlusses wurde während des gesamten Arbeitsganges verfolgt durch quantitative Bestimmung des in der Behandlungslösung zu verschiedenen Zeitpunkten vorhandenen
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.
Zeit Anzahl Rohre, die ge- TiO2 in der Aufschluß-
h reinigt wurden lösung
7 1 1,0
12 1 2,0
13 10 . 4,4
14 10 5,7
15 10 6,5
16 10 7,0
17 10 7,3 19 13 11,7 21 13 12,6
21440? -17- 22.11.1979
AP P 28G/214 407 55 728 / 12
Zeit Anzahl Rohre, die.ge- TiO2 in der Auf-
h reinigt wurden schlußlösung
23 13 13,2
25 Ende der Behandlung 13 13,6
Es wurde eine Wärmeaustauscher-Rohranlage entkrustet, Innendurchmesser der Rohre 177,7 mm. Die ganze Anlage bestand aus 10 hintereinandergeschalteten Rohren entsprechend einer Länge von 66Om.
Als Reinigungslösung wurden in einem -Behälter mit Rührwerk etwa 45 m wäßrige, 6,1 gew.-%ige Kieselfluorwasserstoffsäure bereitet, unter Zusatz-eines Passivierungsmittels bekannter Art in einer Menge von 3 kg/nr Lösung,
Die Behandlungslösung wurde in die Rohranlage gepumpt, die gereinigt werden sollte, und mit einer Geschwindigkeit von 1,2 m/s in geschlossenem Kreislauf durch diese Anlage einschließlich des Vorratsbehälters mit Rührvorrichtung geführt.
Die Behandlungstemperatur wurde mittels Heißwasser im Heizmantel auf 54 °C eingestellt.
15 Minuten nach Behandlungsbeginn wurden mit Hilfe einer Dosierpumpe 500 l/h wäßrige Fluorwasserstoffsäure zugegeben, die 25 Gev/.-% HF enthielt.
lach 4 Stunden wurde die behandlung abgebrochen und fest-
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gestellt, daß alle 10 Rohre vollständig entkrustet und vollkommen sauber waren.
Mit Aufschlußgeschwindigkeit wurde im Verlauf der Behandlung mittels quantitavier Bestimmung des in der Behandlungslösung vorhandenen Titans verfolgt; die Proben wurden in festgelegten Zeitabständen aus der Behandlungslösung entnommen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.
Zeit TiO2 in der Aufschlußlösung
h g/l
0,5 4,0
1,0 ' 6,0
1,5 8,6
2,0 10,3
3,0 11,4
4,0 11,7
Die Ergebnisse zeigen, daß nach 3stündiger Behandlung die Sntkrustung praktisch beendet war; von der dritten zur vierten Stunde stieg der TiOg-C-ehalt der Behandlungslösung nur noch wenig an.
Zum Vergleich wurde ein weiterer Reinigungsversuch durchgeführt, mit der gleichen Vorrichtung, die den gleichen Verkrustungsgrad aufwiese '
214407
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Die "Verfahrensweise blieb die gleiche, lediglich die Behandlungslösung war etwas verschieden und wies vor dem Einbringen in die Anlage folgende Zusammensetzung auf: 6,1 Gew.-$j Kieselfluorwasserstoffsäure und 1,9 Gew,-% Fluorwasserstoffsäure o Während der gesamten behandlung wurde die Temperatur bei 55 0C gehalten.
Nach 3 Stunden 45 Minuten wurden 718 kg reine Fluorwasserstoffsäure in Form einer wäi3rigen Lösung, enthaltend 27 % HF, zugesetzt.
Die Behandlung wurde nach 7 1/2 Stunden beendet; die Rohre waren sauber.
Die Entkrustungsgeschwindiglceit wurde im Verlauf der Behandlung durch quantitative Bestimmung des in der Behandlungslösung vorhandenen Titans verfolgt; die Proben wurden zu festgelegten Zeiten aus der Lösung entnommene Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.
Zeit TiO2 in der Aufschlußlösung
h g/l
1,0 5,8
2,0 7,0
3,0 7,8
3,75 7,8
4,25 8,8
5,25 . 10,0
6,75 11,0
214 407
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AP F 28G/214 55 728 / 12
Zeit TiO2 in der Aufschlußlösung
h S/l
7,50 11,3
Der Vergleich zeigt, daß die Säuberung praktisch nach 7stündiger -behandlung beendet war. Zwischen den beiden letzten Probenahmen nahm der TiOp-üehalt der -^ehandlungslösung nur noch wenig zu.
Die Ergebnisse zeigen, daß bei Verwendung einer wäßrigen Behandlungslösung, die vor dem Einbringen in die Anlage, welche gesäubert werden soll, ein Gemisch aus Kieselfluorwasserstoffsäure und Fluorwasserstoffsäure enthält, eine deutlich längere Verweilzeit benötigt wird, um zum gleichen Ergebnis zu gelangen, als wenn eine wäßrige Lösung verwendet wird, die vor dem Einbringen in die Vorrichtung, welche gesäubert v/erden soll, nur die Kieselfluorwasserstoffsäure enthält. Der Vergleich,insbesondere der Tabellen 5 und 6 zeigt deutlich die Verbesserung, die durch die kontinuierliche Zugabe von Fluorwasserstoffsäure bewirkt wird.
Claims (6)
1. Verfahren zum Reinigen der Wände von Wärmeaustauschern oder Reaktionsgefäßen, die mit im wesentlichen titanhaltigen Krusten, ggf. auch mit aluminiumsilicatischen Krusten bedeckt sind, welche sich im Verlauf des Aufschlusses von Erzen gebildet haben und eine beträchtliche Verringerung des Wärmeaustauschvermögens hervorrufen, das dazu dient, die grundlegenden Eigenschaften der Wände v/ieder herzustellen, gekennzeichnet dadurch, daß man die Krusten-Abscheidungen mit einer wäßrigen Behandlungslösung entfernt, welche 3 bis 30 Gew„-% Kieselfluorwasserstoffsäure und höchstens 10 Gew.-% Fluorwasserstoffsäure enthält.
2. Reinigungsverfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß man zunächst eine wäßrige Behandlungslösung einbringt, welche lediglich Kieselfluorwasserstoffsäure enthält und dann kontinuierlich im Verlauf der Behandlung eine wäßrige Fluorwasserstoffsäure zusetzt, um kontinuierlich die Kieselfluorwasserstoffsäure zu regenerieren«
3· Reinigungsverfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die wäßrige Lösung vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-% Kieselfluorwasserstoffsäure und 1 bis 4 Ge\y.-?5 Fluorwasserstoffsäure enthält.
« «»._, _22_ 22.11.1979
AP P 28G/214 407 55 728 /12
4. Reinigungsverfahren nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß man der Behandlungslösung ein Korrosionsschutzmittel zusetzt.
5. Reinigungsverfahren nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Behandlung bei einer Temperatur zwischen 20 und 80 0C vorgenommen v/erden kann.
6. Reinigungsverfahren nach Punkt 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Reinigungslösung aus einem vorherigen Reinigungsvorgang stammt, nach Neueinstellen der Zusammensetzung durch Zugabe von Fluorwasserstoffsäure.
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