循环水系统腐蚀与其Fe2+和Fe3+总质量浓度的关系 循环水系统腐蚀与其Fe2+和Fe3+总质量浓度的关系

循环水系统腐蚀与其Fe2+和Fe3+总质量浓度的关系

  • 期刊名字:清洗世界
  • 文件大小:404kb
  • 论文作者:边家领,刘永明,杨世昌,陶玉红
  • 作者单位:洛阳石化金达实业公司化工厂
  • 更新时间:2020-11-10
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论文简介

清洗世界第24卷第8期他山七石Cleaning World2008年8月文章编号:1671 - 8909(2008 )08 -0040 -04循环水系统腐蚀与其Fe2+和Fe3+总质量浓度的关系边家领刘永明杨世昌 陶 玉红(洛阳石化金达实业公司化工厂,河南洛阳471012)摘要: 论述了循环水系统Fe2*和Fe'*(总铁质量浓度)来源,碱度对总铁质量浓度的影响,现场监测结果与总铁质量浓度的平衡及佘氯对总铁质量浓度的影响。结果表明,循环水系统总铁质量浓度的高低与补充水中总铁质量浓度、浓缩倍数、碱度控制范围有关。在碱度较低时,循环水中总铁质量浓度与碱度呈负相关关系。当系统碱度超过一定范围(130 mg/L)以后,大部分铁离子形成沉积垢,总铁质量浓度基本维持在低位且变化不大,此时用总铁质量浓度判断系统腐蚀趋势巳失去意义,应以现场监测结果为准。如果总铁质量浓度稳定在一定范围内,并不持续升高,应属正常,否则就要细查原因,尤其要查氧化性杀菌剂的投加方式和投加量引起的系统腐蚀问题。关键词:循环水系统;总铁质量浓度;腐蚀;碱度;余氯中图分类号:TQ085文献标识码:B在工业循环水系统中,普遍存在着钢铁管线及1循环水系统总铁质量浓度来源冷换设备的腐蚀问题。为节水减排,必须提高循环水浓缩倍数,使系统中离子成倍增加,微生物在系统总铁主要来源于补充水、系统残留铁锈垢和系中存留时间大大延长,从而更加剧了系统的腐蚀。统钢铁腐蚀产物。当补充水总铁质量浓度升高、铁为使腐蚀速度控制在允许的范围内,普遍采用投加锈沉积物重新溶解、系统钢铁表面腐蚀速度升高、浓缓蚀阻垢剂和杀菌灭藻剂,以控制腐蚀离子和生物缩倍数提高时,均会造成循环水系统总铁质量浓度黏泥引起的腐蚀。为监控系统腐蚀倾向,现场普遍升高。其中,补充水总铁质量浓度的高低由水源决采用监测换热器、挂片,同时配合循环水中Fe2*和定;腐蚀产生的总铁质量浓度高低与水处理剂的缓Fe+总铁质量浓度含量来判断腐蚀的程度,但是总蚀性能有关,可通过改善水处理剂性能控制;系统铁质量浓度的高低有时又与腐蚀情况不完全一致,中残留铁锈垢的溶解和铁离子的重新沉积所引起的需要具体情况具体分析。总铁质量浓度升高与降低,又与水处理剂的分散性中国煤化工作者简介:边家领(1967 - )男,高工,洛阳石化金达实业公司化工厂:MYTHCNMHG.第24卷.边家领等.循环水系统腐蚀与其Fe2+和Fe'*总质量浓度的关系●41●能和碱度控制范围有关。为了进一步分析循环水系统碱度对总铁质量浓度的影响,于2006年3月7日用洛阳石化化纤循环2碱度对总铁质量浓度的影响水厂的循环水回水( pH7.71 ,总碱度93.7 mg/L,总路琼华发现"] ,pH <7.0时,钢铁产生析氢腐铁质量浓度0. 42 mg/L, 含阻垢缓蚀剂约90 mg/L,蚀,处于离子溶解区( Fe2*、Fe') ; pH在中性或余氣0.3 mg/L,钙硬960 mg/L)调配成含总铁质量pH> 8.0 时,铁能产生吸氧腐蚀生成Fe(OH);,并.浓度1. 92 mg/L、不同碱度的试样。在模拟现场换热形成铁锈;9.013.6冷却至室温,分析总铁质量浓度和碱度结果见表1。时,钢铁产生苛性脆裂又可转化为HFeO2而溶解,表1不同碱度时 总铁质量浓度的影响又处于离子溶解区。在加酸处理的循环水系统中,试样编号由于碱度控制较低,铁离子处于溶解与沉积的临界总碱度/(mg.L") 88.2 11.0 129.5 132.3 137.7点,系统贼度与总铁质量浓度呈负相关关系,见图总铁质量浓度/(mg.L") 1.43 0.49 0.11 0.13 0.101、图2。图1为洛阳石化化纤循环水厂2005 年4月根据上述分析,针对洛阳石化化纤循环水厂试27日-8月9日总蜮度与总铁质量浓度的运行数验期间总铁质量浓度超标(浓度指标要求≤0.5 mg/据。图2为2005年12月27日-2006年2月8日L)的问题,将现场总碱度由平均100 mg/L( 80 ~的总碱度与总铁质量浓度的分析数据。120 mg/L)提高至110 mg/L( 90~ 130 mg/L) ,总20n 2.500铁质量浓度由0.710 mg/L降至0.429 mg/L,之后的。150总碱度t 2.0001.500总铁质量浓度均未超标。1001.00总铁质员浓度0.s00014212869768393现场监测结果与系统总铁平衡分析时间/d图1循环水系统 2005-04 -27- -2005 -08 -29洛阳石化现场监测要求:试管腐蚀速率≤运行总碱度与总铁质量浓度记录0.05 mm/a,粘附速率≤15 mcm,系统总铁质量浓度≤0.5 mg/L。1号(有机磷、磺酸盐共聚物、羧酸共! 11010.8聚物).2号(有机磷、无机磷、磺酸盐共聚物、聚环90F70.7706105氧琥珀酸类共聚物) .3号(有机磷、无机磷磺酸盐0L始铁质量浓度 :10第0123456131920232526 2846”店共聚物、聚环氧琥珀酸类共聚物)药剂在洛阳石化循环水厂试验期间的运行结果见表2。图2循环水系统2005-12-21- -2006 -02 -28表2三药 剂在试验期间部分运行结果试验药剂1号2号3号碱度高,总铁质量浓度易形成氢氧化铁(失水.化纤循化纤循化纤循循环水厂后又形成三氧化二铁)沉积于塔池或管线内,形成中国煤化工环水厂环水厂锈垢,导致系统总铁质量浓度分析结果偏低。碱度试管YHCNMHG0.0370. 106低,系统总铁质量浓度不易形成氢氧化物沉积,同时al)试管平均粘附速率/mcm13.7511.7613.73铁锈垢被溶解又会使系统总铁质量浓度升高。●42●清洗世界第8期续表制在146 mg/L。可见系统总铁质量浓度也形成了氢试验药剂1号2号3号氧化铁垢沉积,导致系统总铁质量浓度分析数据偏循环水平均总铁质量浓度/低,而实际系统生成的总铁质量浓度并不低,腐蚀相0.2420.6590.420(mg.L"')当严重。.循环水碱度控制范围/( mg从表3数据可知,循环水总铁质量浓度的高低,80-150 70~120 100 -200●L小)与现场监测结果并不完全一致, 此时用总铁质量浓循环水平均碱度/(mg●113100146度高低来研判系统腐蚀趋势已失去意义。对于不同L~)的补充水、不同的浓缩倍数.不同药剂处理的循环水循环水平均农缩倍数/倍3. 753.784.07补充水平均总铁质量浓度/系统,由于其碱度控制范围及药剂分散铁垢的能力0.110.20(mg.L")不同,系统的总铁质量浓度高低也不同。因此,不能由表2可见,1号药剂在化纤循环水厂的处理从总铁质量浓度的高低片面地断定药剂缓蚀性能的效果比2号药剂差,腐蚀和结垢速率较高。说明1优劣,而应结合现场监测的综合效果来研判。同时号药剂因腐蚀而引起的系统总铁质量浓度升高要大也不能用同-总铁质量浓度控制指标来规定所有循于2号药剂。从化纤循环水厂平均浓缩倍数和补水环水系统,而应根据补充水总铁质量浓度、浓缩倍总铁质量浓度含量看,试验期间,1号.2号药剂理论数、碱度高低等具体情况,制定合理的总铁质量浓度系统总铁质量浓度为0.41 mg/L左右,但实际上,1控制指标。号药剂系统总铁质量浓度只有0.242 mg/L,2 号药4余氯对总铁质量浓度的影响剂反而高达0. 659 mg/L,其可能原因是1号药剂碱度控制范围(平均113 mg/L)比2号药剂的碱度控为控制微生物引起的生物黏泥,各水厂普遍采.制范围(平均100 mg/L)高所致。在1号药剂试验用杀菌效果好、使用方便的优氯净(二氣异氰尿酸期间,一部分系统总铁质量浓度转变为氢氧化铁垢钠)进行定期冲击投加,但其投加方式和投加量对沉积,导致循环水总铁质量浓度分析结果偏低;而2钢铁的腐蚀至关重要,却常被人们忽视。图3、图4号药剂的碱度范围控制低,系统总铁不易形成氢氧为2005年9月21日2006年1月11日洛阳石化化铁垢沉积,同时部分老铁垢可能被溶解或再分散化纤循环水系统运行的总铁质量浓度和余氯质量浓进入循环水,从而使分析所得的循环水系统总铁质度。此期间每天投加优氯净200 kg, 但投加方式不量浓度较高。同。余氯大幅波动期间,投加方式为每天1次冲击3号药剂在炼油循环水厂试验期间试管监测腐投加200 kg。余氯在0.5 mg/L以下低位运行期间,蚀结果平均为0.106 mm/a, 远高于指标要求(≤↔投加方式为每天2 次投加,每次100 kgo .0.05 mm/a) ,严重超标,说明因腐蚀引起的系统总铁质量浓度升高将大大增加。试验期间补充水平均E 0.8总铁质量浓度质量浓度0.2 mg/L,平均浓缩倍数078491 981051124.07,补充水浓缩4.07倍后总铁质量浓度应为中国煤化工0. 814 mg/L,加上腐蚀产生的总铁,系统总铁质量浓MHCNMHG度应远大于0. 814 mg/L,而实际炼油循环水系统平困3循环水系统2005-09-21 日一均总铁质量浓度却为0. 420 mg/L,相应的碱度被控2006年01-11日总铁质量浓度支行记录第24卷边家领等.循环水系统腐蚀与其Fe'*和Fe'+总质量浓度的关系. .43.量浓度基本维持在低水平,且变化不大,此时用总铁质量浓度判断系统腐蚀趋势已失去意义。(2)循环水系统中总铁质最浓度的高低与补充水中总铁质量浓度、循环水浓缩倍数、碱度控制范围0 9 14 2128 35424956637077 8491 98105112时间/d及水处理剂的分散性能有关,应根据不同循环水系统的具体情况制定合理的总铁质量浓度控制指标,困4循环水系统 2005-09-21日一不能-概而论。2006年01-11日运行余氯质量浓度记录(3)由于干扰总铁质量浓度高低的因素较多,通过图3与图4对照可以明显看出,余氯质量判断系统腐蚀趋势时要将总铁质量浓度与现场监测浓度高的区间,总铁质量浓度高。余氣质量浓度低结果结合考虑,如果监测结果在控制的范围内,应以的区间,总铁质量浓度低。可见冲击式投加氧化性监测结果为准。杀菌剂时应特别注意每次优氯净投加量要≤(4)在- -定的碱度范围内(小于130 mg/L),10 mg/L,2 h后余氯质量浓度不能超过0.5 mg/L。如果总铁质量浓度稳定在- -定范围之内,并不持续否则将会引起系统钢铁腐蚀,总铁质量浓度持续升高。升高,应属正常,否则就要细查原因,尤其要查氧化性5结论杀菌剂的投加方式和投加量引起的系统腐蚀问题。参考文献(1)在碱度较低时,循环水中总铁质量浓度与碱度呈负相关关系。碱度低,总铁质量浓度高;碱度[1]路琼华.工科无机化学[M] .上海:华东化工学院出版高,总铁质量浓度低;当系统碱度控制范围超过社,1992:775.130 mg/L以后,铁离子大部分形成沉积垢,总铁质[原文刊于2007年第3期<工业水处理》](上接第33页)生物酶清洁产品在清洁厨房地面有卓越的效果和其6地面光滑度的测试他化学清洁剂无可比拟的优势。选取2个厨房的地板进行干湿两种方式的试表1厨房地面光滑度的测试验。取不同点进行测试,取其平均值,试验周期为6测试点及时间干地板光滑度湿地板光滑度周,测试结果见表1。厨房1可以看出,在试验前,湿地板两个试验点的滑倒使用前0.610.453指数都在0.5以下。根据职业安全与卫生条例,如使用后3周0.7100.550果指数低于0.5,就是危险和不安全的。在使用生物酶使用后6周0.7070.524绿色清洁产品3周以后,这种危险已经消除。因此,可厨房2以证明该产品对减少地面滑倒的危险有明显的作用。中国煤化工0.4497结论:HCNMHG 0.5200. 6440.540根据一系列的实验室和实际应用的研究表明:

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