低磷阻垢缓蚀剂的研制及其在武钢钢电循环水中的应用.pdf

【技术应用】 爨● VALLEJL 低磷 阻垢缓蚀剂的研制及其在武钢 钢 电循环水中的应用 孔 峰 刘 冲 王 勇 (武汉钢 电股份有限公司 湖北 武汉 430082) 摘 要 ：为减少对环境的污染，研制 易生物降解且毒性较小的低磷 阻垢缓蚀剂。试制的低磷阻垢缓蚀剂缓蚀阻垢效果好，通过在武钢钢 电循环水系统 中的应用，达到现场 的应用要求。 关键词 ：低磷；阻垢缓蚀 ；易生物降解 中图分类号：TQ085 文献标识码 ：A 文章编号 ：1671—7597 (2012)0820149一O1 目前市场上 的商品阻垢缓蚀剂主要仍 以含有机磷的产品为 珀 酸 (PESA)、聚天冬氨酸 (PASP)；羧 乙基硫代丁二酸 主 ，含磷量高，生物 降解性差 。如 目前配方 中应用最多的几个 (CETSA) 、膦酸 丁烷一1，2，4三羧 酸 (PBTCA)、硫 酸锌 品种 ：ATMP、EDTMP、DTPMP、HEDP、PAA、HPMA就存在含磷量 (ZnS04)，充分搅拌使硫酸锌完全溶解 ，最后再加入苯骈三 高或是生物 降解性差 的弊病 。为克服这些产品的不足，对于所 氮 唑BTA，搅拌至BTA完全溶解 ，产品为透 明溶液为止。 用原料 ，主要从 易生物 降解 、毒性较小 、低磷 、阻垢缓蚀好这 3缓蚀实验及结果分析 四面进行综合考虑 ，并根据配方机理、原料 的阻垢缓蚀特性加 缓蚀性能测定 ： 以选择 。然后通过实验室静态 阻垢和旋转挂片实验对配方缓蚀 采用 “旋转挂片法 ”进行测定，采用RCC—III型旋转挂片试 及阻垢效果进行验证 ，最后研制 出了一种低磷阻垢缓蚀剂，并 验仪 ，采用A3碳钢片，实验用水为 自配水，水质指标如表1所 在武钢钢 电循环水系统中的加 以应用 ，达到了研制 的 目的和现 示 。实验温度为45±1℃，旋转速度 为75r／min，实验时间为 场应用要求 。 72h。腐蚀率 (mm／a)和缓蚀率分别 由式 (1)和 (2)计算 ： 1配方机理 X=87600 (m0一m)／spt=5．528× (mo—m) (1) 循环水系统中的阻垢缓蚀剂首先应满足在一定浓缩倍率下 式中：X一腐蚀率 ，mm／a； 阻垢 和缓蚀 效率要求 ，对于 电厂循环 水 ，碳 钢腐蚀率 mo一实验前试片的质量 ，g； 0．075mm／a，铜合金和不锈钢腐蚀率0．O05mm／a；设备传热面 m一实验后试片的质量 ，g； 冷却水侧污垢热阻值3．44×10 ·ⅡrK／W；设备传热面冷却水 S一试片表面积 (I型28cm2)，cm2； 侧粘 附速率15mg／cm2·月。 P一试片密度 (碳钢密度7．86)，g／cm3； 不 同地域 的电厂，循环水 中结垢物质会有所不同，主要以 t一实验时间 (72h)，h。 碳酸钙 、硫酸钙 、磷酸钙等难溶的钙盐为主 。碳酸钙是难溶盐 rl= (X0一X1) ／Xo×100％ (2) 中存在最广泛 的水垢 ，在大 多数 的 电厂循环冷却水系统中硫酸 式 中：rl一缓蚀率，％； 钙水垢较少、磷酸钙更少 。因此配方原料 中的阻垢分散剂 以阻 xo一试片空白实验 的腐蚀率 ，mm／a； 碳酸钙为主 ，兼顾少量 的硫酸钙和磷酸钙垢 。阻垢机理主要是 x一·加入药剂后试片 的腐蚀率 ，mm／a。 鳌合增溶、晶格畸变、分散絮凝，这几个机理在阻垢过程中同 表1 水质指标 时发挥作用 ，核心 目标是阻止难溶盐在金属表面 的粘附成核。