揚克缸內(nèi)部虹吸管堵塞或者說是內(nèi)部腐蝕堵塞問題在鋼制揚克缸中尤其普遍和嚴重。由于鋼制揚克缸內(nèi)部的虹吸管為soda straw結構，孔徑較小，堵塞現(xiàn)象出現(xiàn)的頻率較高。每次堵塞的清理比較困難，由于空間狹小，拆裝虹吸管極為不容易。同時，每次清理時均需要停機，給生產(chǎn)造成極大的不平穩(wěn)性，也給企業(yè)帶來較大的損失。本文從虹吸管堵塞產(chǎn)生的原因及解決辦法進行了闡述，本文闡述根據(jù)TAPPI，ASME及EPRI相關資料。
揚克缸對于生活用紙紙張質量的影響毋庸置疑，影響揚克缸性能的主要因素是蒸汽、進氣系統(tǒng)及冷凝水排出系統(tǒng)，這些因素決定著揚克缸表面溫度的均勻性和持續(xù)性。影響蒸汽的主要因素是鍋爐的水處理系統(tǒng)，控制系統(tǒng)以及回用到鍋爐的冷凝水的化學處理過程。
通常情況下，揚克缸的干燥能力下降是由于內(nèi)部虹吸管的堵塞造成的，在此種情況下，通過增加進汽壓力可以一定程度上彌補揚克缸干燥能力的下降，同時可以增加冷凝水的排出能力。但同樣會造成能耗的增加和內(nèi)部虹吸管堵塞步伐的加快，甚至可能造成紙張質量的不穩(wěn)定性。
揚克缸內(nèi)部虹吸管的堵塞主要是由于揚克缸內(nèi)部的腐蝕。通常情況下?lián)P克缸經(jīng)冷凝水腐蝕后的主要成分是三氧化二鐵。黑色的鐵元素來自于揚克缸內(nèi)壁，蒸汽管道等地方，由于蒸汽中含有二氧化碳，二氧化碳和水結合后極容易產(chǎn)生碳酸，同時在鍋爐產(chǎn)生水蒸氣的過程中，水中的一些堿性物質降解也容易導致碳酸的產(chǎn)生。水的溶解性極好，幾乎可以溶解與之接觸的大部分物質。地下水中含有較為豐富的碳酸鈣和碳酸鎂，在軟化水處理過程中，鈣離子和鎂離子由軟化劑除去，但堿性部分由于呈陰離子，所以不能通過簡單的軟化處理而除去。鑒于大部分的生活用紙廠采用的蒸汽壓力較低，所以大部分的廠家僅僅采用簡單的軟化水處理工藝以便去除水中的陽離子，而不是采用較為復雜的除鹽系統(tǒng)。除鹽系統(tǒng)可以將回用水當中的約100%的可溶解性陽離子和陰離子除去。
如上所述，鍋爐的水處理系統(tǒng)對進入揚克缸的蒸汽中的碳酸和氧氣的數(shù)量具有直接的影響，同時對揚克缸的性能具有明顯的不良影響。鍋爐中的水在鍋爐溫度和壓力的影響下將會發(fā)生下面的反應：
由上述反應方程式可以看出，二氧化碳隨著蒸汽進入了系統(tǒng)，在蒸汽未進行冷卻的情況下，蒸汽中 的二氧化碳對系統(tǒng)沒有任何的不良影響。隨著蒸汽釋放熱量加熱揚克缸而變?yōu)槔淠?，二氧化碳將發(fā)生如下的反應：
需要注意的是pH的微小變化就意味著系統(tǒng)中氫離子的含量較大的變化。溫度對pH也具有較大的影響。而隨著pH的變小，揚克缸內(nèi)部的腐蝕將會越來越嚴重。
下圖示范了二氧化碳對蒸餾水pH在不同溫度條件的影響：
從上圖可以看出，1ppm的二氧化碳可以將蒸餾水的pH降低至5.5。許多生活用紙廠在軟化處理之前或之后加上反滲透裝置，以便減少回用水當中的堿度。適當?shù)姆礉B透裝置可以將鍋爐水中的離子除去95%及以上。如果新鮮水當中含有100ppm的堿度，經(jīng)過反滲透裝置后，水中的堿度約為5ppm，由上圖可以看出，5ppm將會大幅度的降低冷凝水中pH。
生產(chǎn)經(jīng)驗表明，當進入揚克缸的蒸汽冷卻后的pH在6.5時，細小的虹吸管不易被堵塞，當pH為5.5時，細小的虹吸管極容易堵塞。
揚克缸內(nèi)部發(fā)生腐蝕時的化學方程式如下：
揚克缸內(nèi)壁的形成的鐵的氧化物防腐層將能很好的防止揚克缸內(nèi)壁的腐蝕。鑄鐵或者鋼在沒有污染物的情況下將能自我形成防腐層，但這種防腐層在100℃以下時形成的非常緩慢。當然，可以通過化學的方式來增加防腐層的形成，如有機胺類。在揚克缸內(nèi)部的工作環(huán)境下，尤其是當內(nèi)部設備操作不當或者蒸汽處理不當時，揚克缸內(nèi)壁的防腐層變得比較脆弱，非常容易被破壞。
為了降低揚克缸內(nèi)部腐蝕的風險，通常需要從兩個重要的方面入手，一個是控制進入揚克缸的氧氣。一般是通過除氣裝置將回用水中的溶解氧氣除去，最好是全部除去。另一個則是調(diào)節(jié)冷凝水的pH。
通過下圖可以看到揚克缸內(nèi)部冷凝水的pH值最好保持在8.8~9.2之間。
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