化学清洗技术在循环水系统的应用

第26卷第6期化学工业与工程技术Vol 26 No 62005年12月Journal of Chenical Industry engineeringDec., 2005化学清洗技术在循环水系统的应用朱晓蓉(南化公司氮肥厂,江苏南京210048)摘要:在不停车的情况下,对四循环水系统进行了化学清洗结果表明,杀菌剥离处理时,剥离的黏泥量相对不多,说明日常的黏泥剥离处理比较好;除锈除垢处理时,浊度、总铁、钙含量明显上升,说明达到了除锈除垢的目的;碳钢挂片监测腐蚀速率远低于国家标准及化工行业标准。清洗过程安全、可靠关键词:循环水系统;化学清洗中图分类号:TQ113.2文献标识码:B文章编号:1006-7906(2005)06-0051-03随着我厂生产装置运行周期的延长,四循环水了降低污垢热阻、提高换热系数、降低垢下腐蚀、减系统自2000年4月以来已4年未进行全系统的清少能源消耗、延长设备使用寿命的目的。洗,系统内已有不同程度的腐蚀、污垢形成。20011系统及水质概况年7月对一级出口冷却器、二级出口冷却器、气缸夹本系统采用碱性有机膦配方处理,定期交替投套冷却器、油冷却器拆检,发现有轻微腐蚀、软垢;加氧化性杀菌剂与非氧化性杀菌剂进行杀菌剥离2002年6月对六级出口冷却器拆检,发现有轻微腐浓缩倍数3.0左右。蚀、软垢;2002年6月~2004年3月未对四循环水系统型式:敞开式循环水系统系统内冷却器拆检。因生产需要,系统无法进行停系统容积:230m3车清洗故决定对四循环水系统进行不停车清洗系统循环水量:100m3/h根据模拟实验结果,对清洗剂、缓蚀剂、清洗pH值换热器材质:碳钢、不锈钢进行选择并确认,采用高药剂浓度、中性偏酸的方水质情况见表1、表2案。通过对系统的杀菌剥离、置换、除锈除垢、热态预膜处理,有效地清除了系统内换热设备冷却水侧收稿日期:2005-06-17作者简介:朱晓蓉(1970-),女,辽宁大连人,大专,助理工程各种类型的水垢、腐蚀产物、生物黏泥、泥沙等,达到师现从事化工生产管理工作。中““十““一“““+““中“+““““千“中““中“中中再沸器内的停留时间,大大降低了一乙醇胺的降解。参考文献b)采用了南化集团研究院开发的用于烟道气陈长虹鲍仙华.全球能源消费与CO2排放量[J].上海环等低分压CO2回收的复合胺溶剂。由于该复合胺溶境科学,1999,18(2):62~64剂添加了活性胺和抗氧化剂,从而抑制了一乙醇胺2费维扬,艾宁陈健温室气体CO的捕集和分离[]气体净化,2005,5(2):1~4氧化降解,减轻了对设备的腐蚀,保持了溶液的3夏明珠,严荷莲,二氧化碳的分离与综合利用[J现代化稳定。工,199919(5):46~484效果4 Gerald Parkinson, Solid adsorbent scrubs CO, from flue-s[J]. Chemical Engineering, 2000,107(2): 212004年10月,榆天化烟道气CO2回收系统经5黄汉生,从气体中选择性回收CO的碳膜[门.现代化工过以上措施的改造,系统运行至今,操作稳定,溶液200020(3):56清澈透明,一乙醇胺的降解得到控制,CO2的产量稳6 Gerald o. Carbon dioxide gets grounded[J. Chemical定在2000~2200m3/h。累计增产甲醇6000t,增7黄汉牛,回收帝温CO的陶瓷「冂].现代化工,1999,19加产值1000多万元,纯利润500多万元中国煤化工5结语的回收新技术与应用烟道气回收CO2的方法虽然很多,但工业应用CNMHG5(3.12-159 Chakraborty A K, Astarita G, Bischoff K B. CO2 asorp-中以溶剂吸收法较适宜。低分压CO2回收新技术解tion in aqueous of hindered amines [J]. Chemical Engi决了溶剂吸收法回收CO2存在的技术问题。neering Scienty, 1986,41(4):997-1 00352化学工业与工程技术2005年第26卷第6期表1循环水与补充水水质情况(年均值)类别(mg…L)(mgL)(mg:L)c2Cl/总硬/总碱ng·L)pH值电导率/总铁/总溶固/(S·cm-1)(mg·L-)(mg:L)补充水123.17.8循环水280190240358.50.30450表2冷却水结垢指数及结垢、腐蚀倾向2.4第二次水置换温度/补充水循环水通过旁滤和大排大补的方式,降低浊度和水中CpH值结垢指数倾向pH值结垢指数倾向离子含量。系统从4月3日8:00开始进行大排大307.788.12严重腐蚀7.066.09腐蚀补,至4月4日10:00结束,置换时间26h。402)7.617.78严重腐蚀6.895.75结垢2.5热态预膜7.066.68腐蚀6.344.65严重结垢在循环水系统中,使用大剂量药剂后,在活化的金属表面迅速形成一层完整的薄而致密的含磷、钙、注:1)冷却塔出口水温;(2)冷却塔进口水温;(3)换热器管壁平锌、铁的膜,起缓蚀和阻垢作用。匀温度当循环水系统浊度降到10FTU以下,总磷质化学清洗步骤量浓度小于10mg/,总铁质量浓度小于1mg/L2.1杀菌灭藻、黏泥剥离处理通过大剂量杀生剂和剥离剂交替投加利用药关闭排污阀,关小补水阀,控制水池水位80%~90%。采用少量多次的原则向循环水系统投加浓硫剂杀生、渗透、润湿、乳化等作用,将输水管线、冷却酸,6h内严格控制pH值在5.5~6.5之间(6h后塔中填料、水冷器中菌藻、黏泥剥离出来,使换热器维持自然pH值),一次性投加0.1t预膜剂金属表面恢复到原有状态,并使其清洁。YM21KS,控制总磷质量浓度在70~80mg/L。从先将系统水置换到浓缩倍数为1.5左右,关闭4月4日10:00至4月5日16:00预膜30h后,观排污阀,控制水池水位80%~90%。再于3月31日9:00一次性投加0.05t杀菌灭藻剂Ss411KS测成膜情况。预膜前在挂片架上安装新的经过脱脂处理的碳钢挂片2片,分析监测pH值、总磷、总锌、1h后一次性投加0.2t黏泥剥离剂QX311KS,同时浊度。根据发泡情况投加0.025t消泡剂QT11KS。杀菌2.6置换后转入正常运行剥离时间24h,分析监测循环水的浊度和黏泥含量。预膜成功后,迅速进行大排大补,当有机膦质量通过旁滤和大排大补的方式,降低浊度和黏泥浓度下降到5mg/L时转入正常运行阶段,按要求2第一次水置换含量,避免黏泥在低流速区形成沉积。系统从4月投加缓蚀阻垢剂化学清洗和预膜效果日9:10开始进行大排大补,至4月2日9:00结3.1化学清洗分析数据束,置换时间24h。见表3。2.3除锈除垢处理利用有机酸对三氧化二铁碳酸钙、磷酸钙等污由表3可见:(1)在加药后的短时间内,黏泥量呈上升趋势,由清洗前的0.1mL/m3上升到8.5垢作用,生成易溶于水的离子,经置换排放出系统,mL/m3,变化范围较大,说明系统内吸附的黏泥、菌使设备金属表面得到彻底清洗恢复原有状态,为预藻被剥离脱落。清洗前的黏泥为淡黄色,主要为悬膜及正常运行创造条件。清洗前在冷却池挂2片经浮状的微生物;清洗期间的黏泥为黑色,主要为系统称重处理的挂片,清洗后取出计算挂片失重率。内吸入的灰尘、菌藻及被杀死的微生物,被杀生剂杀关闭排污阀关小补水阀控制水池水位80%生剥离所形成的混合型黏泥;(2)加药后,浊度、总%,于4月2日9:30一次性投加0.075t缓蚀铁中国煤化工度由13FTU上升到剂HS322和0.05t分散剂ZF12KS,逐步投加清6FCNMHG升到3.04mg/L,钙洗剂QX211KS,调节pH值在4.0~5.0之间。至4离子出m/L⊥丌290.35mg/L,说明有月3日8:00除锈除垢处理结束,时间近24h,分析大量的污垢、腐蚀物被分散清洗掉;(3)化学清洗期监测pH值、浊度、总铁Ca2+。间的pH值能基本控制在4.0~5.0之间朱晓蓉化学清洗技术在循环水系统的应用53·表3化学清洗分析数据由表4可见,预膜期间,pH值由小到大,后基“数x业和在A在上升脚别在乙3月31日明达到了预膜效果。384现场挂片监测情况挂片挂入时间4月2日9:00,取出时间4月321:004.04月1日日8:00,合计挂片23h,面积28cm2。挂片腐蚀情况见表5表5挂片试验结果9:009:10开始排水置换碳钢质量/g质量损失率/4月2日清洗前清洗后(gm2h)1.011:00138.67136.11D28020,556720.43791.8447184.12150.110.64254.17164.130.8520.432420.32491.6692314.02170.24363.96174.1423216.17碳钢的平均腐蚀速率为1.7570g/(m2·h),低4月3日于国家标准及化工行业标准。在清洗的同时,要努654.87289.123.00力降低对设备的腐蚀。665.00290.35预膜挂片挂入时间4月4日10:00,取出时间4910064-23130243.08月5日16:00,合计挂片30h,面积28cm23.2预膜分析数据挂片表面肉眼能看到明显色晕,膜致密,无附着见表4。物。经硫酸铜显色试验,镀铜时间超过3min(国家表4化学预膜分析数据标准),预膜效果较好时间pH值(m")(mgt)浊度总/5结论总磷/总锌/a)杀菌剥离处理时,剥离的黏泥量相对不多,说4月4日明日常的黏泥剥离处理比较好。9:008.741.094.10.55b)除锈除垢处理时,浊度、总铁、钙含量明显上预膜开始升,说明达到了除锈除垢的目的。13:005,6212.369,817:005.5473.311.649.0c)碳钢挂片监测腐蚀速率远低于国家标准[小21:007.244.611.388.5于10g/(m2·h)]及化工行业标准[小于6g/(m24月5日h)],清洗过程安全、可靠。1:007.4871.211.258.9d)监测挂片表面色晕明显、膜致密,预膜效果5:007.7378.79:007.9078.710.879.0较好。13:008.0910.798.5e)本次化学清洗预膜达到了“在不停车的情况预膜结束下进行清洗”的要求我国自主研发成功活性焦可资源化烟气脱硫技术8月18日,我国第一套“863”活性焦可资源化烟气脱硫技术工业国获得1项具有完全自主知识产权、适合我国国情的干法脱硫技术H中国煤化工了专家鉴定,标志着我CNMHG量2X10m,脱硫率超过95%活性焦可资源化烟气脱硫技术具备宽谱净化功能。由于在脱硫过程中基本不使用水,因而无“废水、废渣废气”等二次污染排放,且脱硫后的副产品可变废为宝,通过现有的成熟化工工艺,几乎可以生产所有市面上的含硫化工产品。