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结晶器密闭软水处理方案
一、工艺概况
闭式循环结晶器软水系统的循环水处理分两个部分:第一,结晶器的软水循环水处理;第二,表面蒸发式空冷器循环冷却水处理。
首先从结晶器软化水循环水处理进行分析,软化水去除了硬度,使水具有强烈的腐蚀性,对循环水系统中各管道、换热设备以及表面蒸发式空冷器的换热交换管均能造成严重腐蚀,故处理此水以缓蚀为主,兼顾粘泥、污垢的控制,特别是部分腐蚀产物形成的锈垢等更应严格控制,部分使用此类型未作处理的厂家,水质经使用后发黑、发臭,管道腐蚀严重;
其次,软化水经受热后由表面蒸发式空冷器进行喷淋冷却,净循环水经换热交换后容易产生结垢、腐蚀及微生物(粘泥)滋生,该水属净环水处理,但作为热交换的表面蒸发式空冷器铜管属双面水处理,故应该慎重处理。
1)、工艺流程图
a.结晶器软水系统
蒸发式空冷器结晶器软化冷水循环泵软水冷回水
蒸发式空冷器
结晶器
软化冷水
循环泵
b.蒸发式空冷器
蒸发式空冷器热水池冷却塔冷水池循环泵净环冷水
蒸发式空冷器
热水池
冷却塔
冷水池
循环泵
2)、系统参数
项目
相关参数
单位
软化水循环水量
m3/h
保有水量
m3
软水补水量
m3/h
空冷器循环水量
m3/h
空冷器补水量
m3/h
系统材质
碳钢、不锈钢、铜
二、存在的问题
①软化水主要存在腐蚀方面的问题。
②表面蒸发式空冷器净环水在3-5倍浓缩运行时存在结垢、腐蚀及微生物(粘泥)滋生问题。
三、控制方法
加入软化水处理专用SY-609缓蚀剂控制软化水系统的腐蚀,它同时具有分散功能,可防止锈垢、污物的沉积,在表面蒸发式空冷器净循环水中加入水质稳定剂,控制循环水系统的结垢和腐蚀,并加入杀菌灭藻剂控制微生物及其粘泥。
四、软水系统
1)、软化水试验
补充软化水水质指标
悬浮物
≤5 mg/L
硬度
≤0.03mmol/L
pH值
8.0-10.0
电导率
600-1000μs/cm
根据我公司处理软化循环水之经验,以及结合国内、国外先进技术的成功方案,我公司采用钼系-膦系-膦羧(醇)系-复合先进配方进行腐蚀试验优化筛选,过程如下:
①旋转挂片腐蚀试验
试验方法
将配制水分别倒入6个2000mL的烧杯,然后分别加入定量的SY-缓蚀剂后放入水槽中编号。
将预好膜的三种不同材质的挂片固定在同一旋转架上,放入杯中进行旋转,每36小时更换一次试验液。
试验结束后取出挂片,清除表面的污物,根据失重计算各材质的腐蚀率。
SY-609缓蚀剂试验结果(单位:mm/a)
浓度
碳钢
铜
不锈钢
100ppm
0.022
0.0009
0.0008
150ppm
0.025
0.0008
0.0006
200ppm
0.024
0.0006
0.0006
250ppm
0.018
0.0006
0.0005
300ppm
0.016
0.0006
0.0005
350ppm
0.015
0.0005
0.0003
从结果可以看出,缓蚀剂对各种材质都有优良的缓蚀效果,各项指标合格,而且优于国标,为更好验证其效果,选择SY-609缓蚀剂300ppm进行动态模拟试验。
②动态模拟试验
在模拟装置中,试片、试管分别放在回水槽和试管连接管上,将模拟水注入水槽约200升,然后各加入阻垢缓蚀剂60g开机运行检查是否正常,打开自动补水器,在补水器内投加SY-609缓蚀剂。定期投加SY-508杀菌灭藻剂50ppm进行杀菌处理。维持系统水量不变,注意温度和蒸汽变化240小时后停机,分别取出试片和试管干燥后称重,测其污垢附着量,然后分别对试片、试管进行清洗,除去污垢称重,测其腐蚀率。
SY-609缓蚀剂动态试验结果
浓度
ppm
污垢热阻
㎡K/W
粘附速率mcm
腐蚀率 mm/a
碳钢
铜
不锈钢
300(挂1)
1.91
8.9
0.022
0.0017
0.0022
300(挂2)
1.87
8.5
0.020
0.0012
0.0019
300(挂3)
1.50
8.3
0.019
0.0011
0.0016
300(试管)
1.59
8.3
0.019
试验结果表示:其结果与旋转挂片腐蚀试验基本相吻合。经过上述各项水质稳定剂配方筛选试验,我们认为:贵公司结晶器软化水系统投加SY-609缓蚀剂300ppm进行处理,可满足生产需要。
五、表面蒸发式空冷器净循环水处理
1、系统概况
1)、工艺流程图
加药
净环冷回水
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