循环水系统化学清洗配方的探讨

试验研究清洗世界2006.22(2):1-3Cleaning World循环水系统化学清洗配方的探讨陆欣(江苏江山制药有限公司,江苏靖江市214500)摘要:通过对我公司循环水系统污垢分析、研究,筛选适合我公司循环冷却水系统的配方,收.到良好效果。关键词:循环冷却水;药剂筛选;化学清洗;探讨中图分类号: TQ085文献标识码: AStudy of chemical cleaning formula for circulating waterLU Xin .(Jiangsu Jiangshan Parmaceutical Co. ,Lld. , Jingiang, Jiangsu 214500)Abstract: A suitable fomula is selected base on analyzing and researching the fouling produced in ourcompany' 9 ceirculating water system. The fouling can be efectively removed with the formula.Key words: circulating coling water; chermicals selection; chemnical cleaning; study循环冷却水系统在运行过程中，其冷却设备的备腐蚀情况，研制了合适的清洗剂配方，收到了良金属表南常常沉积各种物质,如碳酸盐、磷酸盐等好的效果。盐类的硬垢、金属腐蚀产物以及生物粘泥等，这些1清洗剂的筛选沉积物的存在大大降低了设备的传热效果，损耗传送动力，浪费了能源，引起金属的垢下腐蚀，影响大型循环水冷却系统的化学清洗有别于单台设了生产的运行、降低了生产效益。所以冷却水系统备的清洗,其系统容积大,流程复杂,废液处理量大,应进行化学清洗，以除去金属表面上的沉积物。涉及的材质多,包括碳钢、不锈钢、铜、水泥、塑料填化学清洗剂是利用酸、盐、有机鳌合剂等化学料等,对清洗剂的要求高,不能使用单--的酸洗配方药剂，通过化学作用将附着在管壁上的水垢、污垢和工艺,需要找出大型系统的清洗配方。和腐蚀产物等清洗干净。江苏江山制药有限公司是对于复配的清洗药剂,从多乃面考虑后,我们选一家大型的维生素C生产企业，有着庞大的循环水择了柠檬酸、氨基磺酸、聚内烯酸钠、十_二烷基苯磺中国煤化工系统，补给水米自长江。根据我公司各系统换热设酸钠!YHCNMHG收稿R期: 2005-- 10- 12.作者简介:陆欣( 1966 - ),男,江苏高邮人,助理工程师,主要从事化学清洗质量控制工作。清洗世界第2期聚丙烯酸钠可以和水中组成硬度的盐类形成一表1混合垢样组成分析种多孔疏松并能随问冷却水流动的鳌合物,具有防成分质量分数/%550 C灼烧减量17.62止铁的氧化物、粘土之类的污垢附着于换热器表面950 C灼烧减量3.54的作用，使钢材质的设备不腐蚀，义有良好的消垢酸不溶物3.59 .三氧化二铁66.81作用。三氧化二错3.81氨基磺酸是固体强酸，便于运输，操作安全、氧化锌2.62方便，水溶性好，清洗时生成的盐易于溶解;水溶氧化钙0.00液中不含氯离子,对金属腐蚀性小，加入缓蚀剂，氧化镁1.53五氧化~磷.3.41川清洗各种材质的设备。氨基磺酸清洗铁垢能力总含量102.93差，但对碳酸盐和磷酸盐有良好的溶解性能，反应2.2试验条件式如下:依据中石化总公司《冷却水分析和试验方法》中CaCO3 + 2NH2SO3H-→Ca(NH2S03)2+ H20+ CO2↑的旋转挂片失重法进行。Cag(PO,)2 + 2NH2SO3H→+2CaNH(S03)2 + Ca(HPO.)22.3静态溶垢试验我们知道,氨基磺酸与氯化钠混合,可以缓慢产2.3.1 试验方案的确定生盐酸,从而有效地溶解铁垢。我们采用氨基磺酸:采用四因素四水平的正交表对药剂进行筛选，氯化钠=5:1的比例,将这种混合物记为A。因素水平见表2,共16个配方。柠檬酸化学名为2-羟基- 1,2,3-丙三羧酸，表2静态溶垢试验因 素水平由于分子中差基和3个羧基的存在,是一- 种多配位:水平A柠檬酸聚丙烯酸钠十二烷茄苯酸钠基的配位体,可以和许多金属离子生成鳌合物,鳌合1909(X0反应可逆进行。与Fe3+鏊合物的稳定常数为12.5,70所以可以单独用米溶解氧化铁垢。缺点是铁盐溶解05060性低,因此当存在过量锈垢层时,会再沉淀,所以要及时排水补药。同时柠檬酸又是一种安全、无毒、可2.3.2试验步骤及分析计 算方法生物降解的物质,不会对环境造成污染,在土壤、自正交表中各配方试验浓度皆为500 ml/L,按照然水域或污水处理系统中存在的多种微生物，都能每种药剂比例计算加入量,置于1 L容量瓶中,碳酸使柠檬酸降解。.钙詬、磷酸钙垢以及锈垢每种垢样加入量一律为|二烷基苯酸钠是- -种表而活性剂。它具有润0.5 g,分别加人到容量瓶中,将溶液稀释至刻度,摇湿、渗透的作用，可以作为清洗剂的助剂，帮助清匀后静至48 h,使垢样溶解。为便于对配方性能进.洗药剂充分接触垢层并深入垢层内部，加强S清洗行比较，,选择市面上比较流行的几种清洗药剂JN -3.JC- 161和仿Betz-419一起进行试验。JN-3、JC- 161试验浓度亦为500 m/..仿Betz - 419试验浓2试验部分中国煤化工加入量亦为0.5 g,对THCNMHG2.1试验材料及设备碳酸切知.唤段切加以仪仍圳3种垢样分别进行试公司20030年8月份停车检修时,对系统中不同验。试验完毕后测定溶液中总铁及Ca2'浓度,以比.设备所采样的分析结果见表1。较每种配方对垢样的溶解程度,并确定具有最佳溶第22卷陆欣. 循环水系统化学清洗配方的探讨垢能力的配方组成，分析及计算方法参见《冷却水分87.82.53.71 mg/L,均远高于JN-3等3种国内常用析和试验方法》中有关章节。的化学清洗配方,这说明综合配方具有良好的除垢2.3.3试验结 果及讨论能力。根据表2确定的因索水平,经过大量正交试验2.4旋转挂片试验 .后,通过测定溶解的总铁及Ca2+浓度,对正交试验2.4.1试验步骤及计 算方法.结果进行极差分析,找出了分别适用于溶解碳酸钙试验按照《冷却水分析和试验方法》中有关步骤垢磷酸钙垢以及锈垢等单一垢样的最佳配方组台进行,综合配方、JN-3、JC- 161试验浓度亦为500(见表3)。mg/L,仿Betz-419试验浓度为其配方提供浓度,配表3单一及综合配方的最佳组成成试液后放人1 800 ml烧杯中,分别挂人新旧试片,聚丙烯十二烷基试验完毕后计算腐蚀率、除垢率。垢样A柠檬酸酸钠苯酸钠2.4.2试验结果溶碳酸钙最佳配方5C00.1经过大量试验后,根据腐蚀率及除垢率对各配溶磷酸钙最佳配方90)050方进行比较,试验结果见表5。由表5可知,综合配溶锈垢最佳配方0.4方的除垢率可达到36.2 % ,为其它配方的2.7~6.4综合配方21700.倍,且除垢率与腐蚀率之比亦为最大,表明其清洗除在此基础上,根据我公司以前循环冷却水系统垢性能优于其它配方。.水冷器垢样分析中锈垢占大部分的情况及各种锈垢表5不同配方的腐蚀率、除垢率比较比例，对单-垢样配方进行组合,筛选出适合我公司配方腐蚀率/%除垢率/%除垢率/腐蚀率垢样特点的综合配方组成,并和其它配方进行溶垢1.8836.219.3能力的比较试验,有关试验结果见表4。由表4可仿Betz- 4190.9413.414.3知,单一配方对3种垢样的溶垢能力(以Ca2+和总铁JN-31.0411.4计,mg/.)分别达到151 .95、104.71和56.88,而综合JC- I610.305.719.0配方对3中垢样的溶垢能力分别达到107.39、表4各配方分析结果及溶垢能力比较3结论溶碳酸钙溶磷酸钙溶锈垢能1)本试验研制出了用于溶解单一垢样的最佳能力(以能力(以力(以方案。在实际应用中,该清洗配方叮以根据系统的Ca2+计)/ Ca2+计)/ Ca2+计)/(mg*1~1) (mg*L-1) (mg*L-1)垢样成分情况进行相应的调整,组合成适用的综合溶碳酸钙最佳配方151.95配方。溶磷酸钙最佳配方一104.712)根据我公司垢样成分复配成的综合溶垢配56.88方,其溶垢、溶锈率都优于JN-3、JC- 161和仿Belz107.3987.8253.71- 4I9。除垢率与腐蚀率之比亦优于其它配方。仿Bex-41929.9525.0619.9中国煤化工F和对清洗配方的系5.922.0411.76统性CNMHG用,为我公司的冷却JC- 16173.1271.529.02水系统化学清洗提供了借鉴。