螯合清洗在循环水系统的应用

冶金动力2012年第1METALLURGICAL POWER总第149螯合清洗在循环水系统的应用方惠娟,陆燕(常州精科霞峰精细化工有限公司江苏常州213022)【摘要】对于不能用无机酸调pH值且pH值要求大于3的清洗条件,通过有机酸清洗剂先去除垢类物质然后用整合清洗剂鳌合除锈,取得良好的处理效果,可以为同类型清洗处理提供借鉴。【关键词】螯合清洗;循环水系统;锈垢;腐蚀率【中图分类号】TF085【文献标识码】B【文章编号】006-6764(2012)01-0068-03Application of Chelating Cleaning in Circulating Water SystemFANG Hui-juan, LU Yan(Changzhou Jinco Xiafeng Fine Chemical Co, Ltd, Changzhou, Jiangsu 213022, China)[Abstract]In the cleaning case that the ph can not be adjusted by inorganic acid, andthe ph needs above 3, the organic acid cleaning agent can be used to remove the scalefouling first, then the chelating cleaning agent is adopted to remove the rust. It has achievedsatisfactory effect and gives a reference to similar cleaning.I Key words] chelating cleaning; circulating water system; removal of rust; corrosion rate1引言在设计整体清洗方案时考虑到该循环水系统的某化工集团甲醇厂建于二十世纪九十年代,拥特点:有50万吨年煤制甲醇的生产能力。配套的循环水循环水量和保有水量大;系统循环水量45000m沿h,保有水量15000m3,设系统腐蚀和结垢问题同时存在;备材质为碳钢、不锈钢铜,补充水是预处理后的河清洗过程不加酸控制pH大于30;水,属于高硬度、高碱度的水质。由于生产系统时开保证清洗效果。时停,有时连续停运三~五个月,系统腐蚀和结垢问常规的无机酸+缓蚀剂清洗方案,一个是无机酸题都很突出。换热器锈蚀和结垢较多清循环水水池投加不方便另一个是无机酸对设备管道倾蚀大。该发现水池里有棕褐色锈渣。方案清洗垢类物质快速彻底,清洗锈蚀则需要在较补充水水质数据:低p值。电导率1050μcm;目前常用的是有机酸清洗方案,有机酸通常为H:7.40氨基磺酸、柠檬酸、草酸等,该方案对设备管道倾蚀浊度07NTU;小,在低pH范围对垢类物质清洗明显,但是对锈蚀钙硬(以CaCO计):21472mg/去除效果有限。总硬度(以CaCO3计):59566mg/L;鉴于该循环水系统的特点和清洗条件限制,我总碱度(以CaCO3计):32514mg/L们选用以有机酸为主的JC-161锈垢清洗剂先对系Ch:240.74mg/统的垢类物质进行有效清除,然后用以多种有机螯SO2:14799mg/合剂为主的JC-167鳌合清洗剂对锈蚀进行鳌合去总铁008mgL除,双管齐下实现良好清洗效果为了确保生产装置的正常运行,厂家要求对循JC-161清洗剂主要以有机酸为主,添加表面活环水系统进行化学清洗预膜处理,提出冷态清洗、热性剂、多种缓蚀剂及助洗剂,具有去除垢类物质快速态预膜、不加酸控制清洗过程pH大于30的清洗·及对金属倾蚀性小等特点整合清洗剂JC-167由多要求。种有机螯合剂、中国煤化」子多元共2清洗方案设计聚物等复合而成CNMHG质及铁锈2012年第1期冶金动力总第149期METALLURGICAL POWER有良好的渗透、分散、螯合作用,特别是对于锈蚀产清洗期间监测挂片腐蚀率情况如表1。物,通过与铁的腐蚀产物形成稳定的螯合物,从而将1监测挂片腐蚀率情况锈蚀产物从设备上有效清除。材质失重/g腐蚀率爪gm2-)平均腐蚀率3清洗方案实施本次化学清洗分三步进行0.17351.72碳钢180(1)先进行杀生粘泥剥离;0.1883187(2)后进行化学除锈除垢处理;001610.16黄铜0.17(3)最后进行预膜处理001850.183.1杀菌剥离不锈钢00355停止循环冷却水系统补水和排水,在保证生产000350035系统运行需要的前提下,将系统水位降至工艺允许挂片腐蚀率都远远低于《工业设备化学清洗质的最低水位。加入50-100mgL的氧化性杀菌剂,量标准》(HG/m2387-200)碳钢6gmh,铜及合金运行12h加入150-200mg/L的剥离剂运行12h2gm2ho大排大补至浊度≤15NrU转入化学清洗。3.3热态预膜32除锈、垢清洗预膜阶段生产已经在运行,有热负荷。在系统压力允许范围内,尽可能加速循环,使水关闭排污阀减少补水量至维持正常运行。投加流速不低于1.5m。加入JC-16l锈垢清洗剂700XF-3211分散剂100mg/L,1h后,再投加JC-262控制pH30-55。循环12h后,加入500mg/,预膜剂300.上me,循环2h后,测定循环水中总L的JC-167整合清洗剂,直至循环水中总铁、浊度、磷浓度不低于100mg/L,若低于100mg/L,则补加钙离子趋向稳定。过程中投加剩余的300mg/L,JC-C-262或者正常用的缓蚀剂。控制循环水pH在161锈垢清洗剂使循环水pH稳定在30-55大排60-70。运行24-36h,结束预膜处理,开大排污及大补,使循环水总铁小于1mgL,浊度小于15补水进行置换置换到循环水总磷小于10mgL、总NTU,转人预膜处理。铁小于1mg/L转入正常运行。每隔1~2h测定循环水pH浊度一次,每4h预膜结束取出挂片,可见明显蓝紫色色晕,用硫测总铁钙离子、总硬度一次。酸铜滴定平均显色时间为41s,远远大于0s(Hc总铁(mg/T2387-2007)的要求45050504清洗效果的评价在整个化学清洗过程中,循环水总铁从113mg/L上升到3512mg/,清洗的铁锈(以FeO4计)约为715kg。Ca2从2067mg/L上升到450.5mgL,清除的垢类物质(以碳酸钙计)约为3657kg通过这次化学清洗,清除了水系统的大量垢类0 4h 8h 12h 16h 20h 24h 28h 32h 36h沉积物和锈蚀产物提高了换热器热交换效率降低图1清洗中总铁变化趋势了能耗,节约了生产成本,也确保了生产装置的稳定500『Ca(mg/u运行。4504005结论51无机酸清洗方案对垢类物质去除快速清洗锈300蚀物质则需要在较低pH值;52有机酸清洗方案在低pH范围对垢类物质清洗150明显,但对于锈蚀去除效果有限53对于化学清洗过程不允许加酸pH值需要控制在大于3的情况下,要去除系统中存在的垢类物04h8h12h16h2oh24h28h32h36h质和锈蚀产物,通过有机酸为主的清洗剂先对系统图2清洗中钙离子变化趋势的垢类物质进行有H中国煤化工第72页)CNMHG冶金动力2012年第1期METALLURGICAL POWER总第149期出水园路43换热效果W↓清洗后换热效果明显提高,软水进出口温差在6~7℃之间。,见表2。计“计计计H平表2蒸发式冷却器清洗前后软水进出口温度数据报表KI即↓冷却器洗前进洗前出洗航较流洗后进洗后出洗后软令J201091水温度体进出可水温度y水温度编号水温度,温差bo10104140图4清洗过程系统图3.5高压水射流清洗B87化学清洗结束后,除垢率约为70%左右,因而41343344033再利用高压水射流进行冲洗。根据垢质坚硬度和粘合度的实际情况,确定清洗压力为700kg左右,最5#414077667终达到清洗的技术要求。36水冲洗及钝化,恢复运行41系统重新注入清水,开循环泵冲洗后排放。33钝化工艺及步骤(1)配液槽内注入适量清水放入试片将钝化5结束语剂和钝化促进剂投入配液槽搅拌均匀。近年来蒸发式冷却器在闭路冷却循环中使用越(2)开泵循环,循环12-24h,钝化废液中和处来越多,目前已在冶金行业中的软水闭路循环冷却理后排放溶液。系统、电力行业的软水闭路循环冷却系统、空调领域3)清水冲洗系统拆除临时系统设备恢复。闭路循环冷却系统、石化行业的闭路循环冷却系统(4)现场环境卫生打扫,清洗、钝化结束。中得到广泛应用,并未应用领域的企事业单位带来4清洗效果了巨大的经济效益和社会效益。但此设备运行中的按照《工业设备化学清洗导则》(cBT2387-清洗维护工作对设备的安全经济运行至关重要。由2000)要求,对设备化学清洗效果进行了检查,结果于环境和水质影响设备长期运行,换热管壁会产生如下结垢现象,使换热效果降低,势必加大能耗,增加企4.1腐蚀率控制业运行成本,最经济和有效的处理方法就是对蒸发根据腐蚀指示试片的测量,9台设备腐蚀总量式冷却器换热管进行定期清洗维护,以实现其长期均<2gm2,腐蚀速率均<0.2g/m2h,平均腐蚀总量为高效的运行。1215gm2;各项指标均远小于《工业设备化学清洗参考文献导则》(C/BT2387-2007)的标准,也小于我公司要求]窦照英实用化学清洗技术北京:化学工业出版社2000的腐蚀总量<24gm2腐蚀速率<2gmh的标准清2天胜蚀利M北京:化学工业出版社20洗质量达到优良。收稿日期:201107-0642清洗除垢率作者简介:李丽(1976-),女,199年7月毕业于太原理工大学热能管束表面基本无垢除垢效果明显。工程系,工程师,现从事钢铁企业循环水及设备运行管理工作A(上接第69页)然后用以多种有机整合剂为主整和优化的螯合清洗剂对锈蚀进行螯合去除,双管齐下,能收稿日期:2011-10-14够取得良好清洗效果;作者简介:方惠娟(1968-),女大专学历现从事水处理技术服务54该清洗方案避免了无机酸投加的危险性对设工备倾蚀性小对锈垢清洗效果好,今后将进一步调中国煤化工CNMHG