4.5热交换器设计
4.5.1电解装置操作温度控制
液体进口温度的选择必须维持通过电解装置的热平衡,以及电解装置最佳性能要求的出口温度。较低的进口温度可能对薄膜寿命不利,因此必须选择使薄膜恶化减到最小的操作条件。为了达到上述条件,应该采用下列设计原则。
4.5.2加热/冷却基本要求
正常操作
在正常的操作下电解装置供液有下列加热/冷却要求:
1.盐水供液必须从60°C加热到在60°C和90°C之间。 最大热负荷由开始操作条件确定。在最小运行负载(2 kA/m 2),要求采用最高供液温度,盐水流率将降低热负荷总量,所有不一定要采用最高供液温度。
2.侵蚀流体一定要从电解装置的最大出口温度90°C进行冷却。冷却到电解装置运行负载和条件要求的进口温度。最大操作冷却负荷采用满负荷和最高生存条件。
3.在降低操作负荷采用最小发热量启动,侵蚀流体供液需要进行加热。负荷要求要小以便克服在管路上的热损失和水去矿化冷却效应。
启动
在电解装置供液启动条件下的加热要求如下:
1. 每个模件的盐水供液流速至少0.16 m3/hr,从60°C加热到87°C。
2. 每个模件的侵蚀流体流速至少0.22 m3/h,在一条通道要加热到最多87 °C。 (交换器设计的进口温度应该设定最小值,电解车间液体在二次循环时,在每电解装置的进口和出路温度之间的差别不超过15°C)。
关闭
在电解装置的强制冷却关闭时,需要在最短时间内把电解装置温度降低到45 °C。在强制冷却期间,在电解装置和出口液体之间的供液温度差不得超过15°C,保证薄膜没有受到过大的应力。
电解装置供液的冷却要求如下:
1.每个模件盐水供液流速至少0.16 m3/hr,必须在一条通道内冷却到60 °C (离子交换出口温度) 冷却到45°C。
2. 每个模件的侵蚀流体流速至少0.22 m3/hr,必须在一条通道内冷却到45°C。电解车间多个电解装置只装备有一个电解装置关闭系统,侵蚀流体阴极电解质的温度可达90°C,温度可能来自剩下的联机电解装置。
4.5.3热交换器
热交换器可以(例如:盐水供液/侵蚀流体供液和盐水供液/废盐水)作为热量回收/能源效率台阶进行选择。安装交换器的优点可以根据不同工程的变化,取决于成本效用、设备成本以及设备尺寸。使用一台交换器能节省热交换的安装容量,因此设备能在交换器退出的情况下,继续全负荷运行。