工业冷却循环水系统现在通常加化学药剂还是加除污器啊?

作者&投稿:常帘 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
工业循环冷却水系统经常停产,对再次开机运行后会有哪些影响~

工业用水在整个社会用水量中占有相当大的比重,而冷却用水在工业用水中又占有最大的比重,约为工业用水的80%左右,如果不加处理,将对设备与管道产生腐蚀、结垢和微生物粘泥等障碍,为此,人们对工业用水、冷却用水的处理倍加重视。因而循环水处理系统中产生的问题与水处理药剂成为了社会关注的焦点。
1 循环冷却水系统产生的问题
  冷却水在循环系统中不断循环使用,由于水的温度升高,水流速度的变化、水的蒸发,各种无机离子和有机物质的浓缩,冷却塔和冷水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的进入,以及设备结构和材料等多种因素的综合作用,会产生比直流系统更为严重的各种问题。
1.1金属材质腐蚀的产生
  循环冷却水金属设备腐蚀是指设备材料(金属材料或合金)与它所处的介质之间发生化学反应而腐蚀损耗的过程,它的本质是金属失去电子而被氧化,从而引起的金属设备的变质和破坏。
1.2 沉积物的析出和附着
  天然水中溶解有重碳酸盐,这种盐是冷却水发生水垢附着的主要成份。在循环冷却水系统中,重碳酸盐的浓度随循环冷却水蒸发、浓缩而增加,当其浓度达到饱和状态时,会发生下列反应:Ca(HCO3)2= CaCO3↓+ CO2↑+ H2O 。CaCO3沉积在管道表面,形成致密的碳酸钙水垢,它的导热性能很差。水垢附着影响产量,增加能耗,严重时,则换热器、管道被堵。
  同时循环水系统设备、管道主要材质是碳钢,其腐蚀产物主要是氢氧化物和铁的氧化物的水合物,呈胶体状态,稳定地悬浮于水中,但当通过热交换器时易在受热面胶体相互凝集沉淀。沉淀的Fe2O3由于它的不连续性和不致密性而对金属无保护作用,而且由于它的磁性,粘着力强,且比重大,消除困难,形成污垢。将造成传热不匀、设备腐蚀(垢下腐蚀)、阻塞管路,更可能造成非计划性停机停产。
1.3 微生物的滋生和粘泥
  循环冷却水中的微生物一般是指细菌、真菌和藻类,在新鲜水中,一般来说细菌和藻类都较少。但在循环水中,由于养分的浓缩,水温的升高和日光照射,给细菌和藻类创造了迅速繁殖的条件。若未得到有效控制,则微生物不断繁殖滋生,大量细菌分泌出的粘液像粘合剂一样,能使水中飘浮的灰尘杂质和化学沉淀物等粘附在一起,形成粘糊糊的沉积物粘附在设备和管道的内表面,堵塞热交换器,阻碍水的流动,并降低热交换效率;而且在粘泥沉积的地方往往会造成沉积物下腐蚀。黏泥积附在换热器管壁上,除了会引起腐蚀外,还会使冷却水的流量减少,从而降低换热器的冷却效率;严重时,这些生物黏泥会将管子堵死,迫使停产清洗。
2 循环水处理三大药剂
  目前工业循环水系统设备已广泛地应用于现在工业的各个行业,为了防止出现金属材质腐蚀、沉积物的析出和附着、微生物的滋生和粘泥等现象,我们必须通过投加水处理药剂来确保循环水系统设备经济、正常、安全运行。
2.1阻垢分散剂
  阻垢分散剂是含有羧基、羟基、硫磺酸、膦酸基等基团的共聚物,由于它的直链上和部分支链含有膦酸基,因此具有优异的防垢性能,并有一定的防腐效果,与常用水处理剂配伍性好,使用范围广泛。
2.1.1作用机理
(1)晶格畸变作用
  水垢结晶成长过程中,抑制剂被吸附在结晶成长格子中,此吸附作用会改变结晶正常形态,而阻碍其成长为较大结晶。以CaCO3垢为例,它的成长是由正带电荷的Ca2+与带负电荷的CO3-相撞才能彼此结合,并按一定方向成长。当水中加入螯合分散剂时,它的成分物质会吸附到CaCO3晶体的活性增长点上与Ca2+螯合,抑制了晶格向一定的方向成长,使晶体畸变,不在增大。另外,部分吸附在晶体上的化合物,随着晶体增长而被卷入晶格中,使CaCO3晶格发生位错,在垢层中形成一些空洞,分子与分子之间的相互作用减少,使硬垢变软,因而极易被水流冲洗掉。
  (2)增溶作用
  阻垢分散剂能与水中Ca2+、Fe3+、Mg2+等金属离子形成稳定络合物,从而提高了CaCO3晶粒的析出时的过饱和度,也就是说增加了CaCO3在水中的溶解度。另外,由于有机膦酸吸附在CaCO3晶粒增长点上,使其畸变,即相对于不加药剂的水平来说,形成的晶粒要细小得多。从颗粒分散度对溶解度影响的角度看,晶粒小也就意味着CaCO3溶解度变大,因此提高了CaCO3析出时的过饱和度。
  (3)分散作用
  螯合分散剂的分子在水中电离成阴离子后,由于物理或化学的作用,有强烈的吸附性,它会吸附到悬浮在水中的一些杂质的粒子上,使粒子表面带有相同的负电荷,因而使粒子间相互静电排斥,避免颗粒碰撞积聚成长,颗粒呈分散状态悬浮于水中。
2.2 缓蚀剂
  添加到水溶液介质中能抑制或降低金属和合金属腐蚀速度,改变金属相合金腐蚀电极过程的一类添加剂称为缓蚀剂或腐蚀剂或腐蚀抑制剂。它的用量很小(0.1%~1%),但效果显著。
2.2.1作用机理
  由于金属腐蚀和缓蚀过程的复杂性以及缓蚀剂的多样性,难以用同一种理论解释各种各样缓蚀剂的作用机理,概括起来可以分为两种,即电化学机理和物理化学机理。
  (1)电化学机理
  电化学理论认为缓蚀剂通过加大腐蚀的阴极过程或阳极过程的阻力而减小金属的腐蚀速率。金属的腐蚀大多是金属表面发生原电池反应的结果,这也是造成浸蚀腐蚀最主要的因素,原电池反应包括阳极反应和阴极反应。如果缓蚀剂可以抑制阳极、阴极反应中的任何一个或两个,原电池反应将减缓,金属的腐蚀速度就会减慢。

工业循环冷却水处理GB-95设计规范--总则

1总则目录

1.01为了控制工业循环冷却水系统内由水质引起的结垢、污垢和腐蚀,保证设备的换热效率和使用年限,并使工业循环冷却水处理设计达到技术先进、经济合理,制定本规范。
1.02本规范适用于新建、扩建、改建工程中间接换热的工业循环冷却水处理设计。
1.03工业循环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约能源和节约用水的要求,并便于施工、维修和操作管理。

1 总则全文

1.0.1本条阐明了编制本规范的目的以及为了达到这一目的而执行的技术经济原则。

在工业生产中,影响水冷设备的换热器效率和使用寿命的因素来自两个方面,一是工艺物料引起的沉积和腐蚀;二是循环冷却水引起的沉积和腐蚀。后者是本规范所要解决的问题。

因循环冷却水未加处理而造成的危害是很严重的,例如,某化工厂,原来循环水的补充水是未经过处理的深井水,每小时的循环量9560t。由于井水硬度大、碱度高,每运行50h后,有50%的碳酸盐在设备、管道内沉积下来,严重影响换热器效率。据统计,空分透平压缩机冷却器,在运转3个月后,结垢厚度达20 ㎜。打气减少20%。该厂不少设备、在运转3个月后,必须停车酸洗一次,不但影响生产,而且浪费人力、物力。为了防止设备管道内产生结垢,该厂在循环水中直接加入六偏磷酸钠、EDTMP和T—801水质稳定剂之后,机器连续3年运行正常。虽然每年需要增加药剂费用2万元,但综合评价经济效益还是合算的。又如某石油化工厂,常减压车间设备腐蚀与结垢现象十分严重,Φ57×3.5面碳钢排管平均使16-20个月后,垢厚达15-40㎜。后经投加聚磷酸盐+膦酸盐+聚合物的复合药剂进行处理,对腐蚀、结垢和菌藻的控制取得了良好的效果。每年可节约停车检修费用约60万元,延长生产周期增产的利润约70万元。减少设备更新费用约4.7万元。现将该厂水质处理前后的冷却设备更新情况列表如下:

某厂冷却设备更新情况统计(单位:台)表1

水质情况 水质未加处理 水质经过处理
年份 1971 1972 1973 1974 1975 1976
更换台数装置

一套常减压 4 5 — — — —

二套常减压 12 10 7 — 7 3

热裂化 2 8 1 2 3 1

从上述情况可以看出,循环冷却水采取适当的处理方法,能够控制由水质引起的沉和腐蚀,保证换热设备的换热效率和使用寿命,保证生产的正生产的正常运行。

本规范是根据国内工业循环冷却水处理设计和生产实践经验而编制的。规范中的条文规定都是以成熟经验为基础并体现了国家的技术政策。规范中一些要求严格条文,均可通过设计、施工和管理达到。对于一些特殊情况,规范中也给予适当的灵活性,按照本规范执行可以取得满意的技术、经济效果。

1.0.2本条规定了规范的适用范围,包括敞开式和密闭式两类循环冷却水系统。考虑到直接换热的循环冷却水处理的特殊性,目前尚不能统一作出具体的规定,故暂不包括在内,俟条件成熟后再总结归纳。

1.0.3本条提出循环冷却水处理设计的原则和要求.

安全生产、保护环境、节约用水是在工业循环冷却水处理设计中需要贯彻的国家技术方针政策的几个重要方面。在符合安全生产要求方面:循环冷却水处理来当,首先会使冷却设备产生不同程度的结垢和腐蚀,导致能耗增加,严重时不仅会损坏设备,而且会引起工厂停车、停产、减产的生产事故,造成极大的经济损失。因此,安全生产首先应保证循环冷却水处理设施连续、稳定地运行并能达到预期的处理要求。其次,在循环冷却水处理的各个环节如循环水处理、旁流水处理、补充水处理、排水处理及其辅助生产设施如仓库、加药间、设计中都应该考虑生产上安全操作的要求。特别是使用的各种药剂如酸、碱、阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂等,常常是有腐蚀性、有毒、对人体有害的。因此,对各种药剂的贮存、运输、配制和使用,设计上都必须考虑有保证工作人员卫生、安全的设施,并按使用药剂的特性,具体考虑其防火、防腐、防毒、防尘等安全生产要求。

在保护环境方面:使用各种化学药剂处理时,要注意避免和消除各种可能产生危害周围环境的不利因素,对于循环冷却水各种处理设施中的“三废”排放处理,尤须符合环境保护要求,严加控制。

在节约能源方面:循环冷水系统中由水质形成冷却设备的污垢是最常见的一种危害。垢层降低了设备的换热效率,影响产品的产量和质量,而且造成能源的浪费。1 ㎜的垢厚大约相当于8%的能源损失,垢层越厚换热效率越低,能源消耗越大,同时也使水系统管道的阻力增大,直接造成动力的浪费。在冷却水、补充水和旁流水处理设计系统中,各种构筑物或设备及其管线布置等,都要注意节约能源、动力,应该力求达到单位水处理成本最低、动力消耗最小的技术经济指标。

在节约用水方面:工业冷却水占工业用水的70%-80%。要节约用水,首先要做到工业冷却水循环使用,以减少净水消耗和废水排放量。在循环冷却水系统中,提高设计浓缩倍数,对于充分利用水资源、节约用水、节约药剂、降低处理成本有很大的经济效果。现代化的大型工业企业尤其如此。如某化肥厂循环冷却水系统的浓缩倍数由3提高到5,即节约补充水量20%左右,减少排污水量50%以上,且每月可节约6万元左右的经营管理费用。在循环冷却水处理的各个工艺过程中,还有相当一部分的自用水量,同样应该贯彻节约用水的原则,充分利用循环冷却水系统的优越性,进一步发挥其节水潜力。

因此,本条规定御环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约用水的要求。

其次,工程设计是国家基本建设的重要环节,设计的好坏直接影响到今后的施工、运行和管理各方面的质量。在设计过程中,从一开始就应考虑便于施工、操作与维修,做到安全使用,确保质量。

1.0.4本条提出在设计上采用新技术(包括新工艺、新药剂、新设备、新材料等方面)的原则要求。

我国循环冷却处理技术的发展,由于历史原因,大体上形成了两个阶级:从单纯防止碳酸钙结垢到控制污垢、腐蚀和菌藻的综合处理。到目前为止,积累了比较成熟的使用经验。但我国的循环冷却水处理技术在各行业之间,以及在大、中、小容量不同的水系统的发展上是很不均衡的。目前综合处理主要应用在现代的大型工程上,对中、小型工程正处于逐步研究推广阶级。在综合处理方面,从70年代引进技术以来,已经取得了比较好的成绩,有的已经达到国际先进水平,但某些方面也还存在差距。例如目前在循环冷却水处理上使用的化学药剂,主要还只限于磷系药剂,旁流水处理技术还只是以旁流过滤为主等。因此,在循环冷却水处理的各个环节上,都还面临开发新技术、使用新的药剂品种、采用新的工艺技术这样一些重要课题,还需要不断的吸收符合我国具体情况的国外先进经验。在国内各行业之间,也要根据生产实际需要,不断吸收本部门具体情况的国内其它行业的实际经验。这些情况,都应该落实在总结生产实践和科学试验的基础上。对待新技术的采用,采取既积极又慎重的态度,使我国这门工程技术得以稳步地向前发展

1.0.5本条规定了执行本规范与其它的国家标准、规范之间的关系问题。

本规范是从循环冷却水处理的工艺范围提出的,对于循环冷却水处理旁流水处理、补充水处理、排水处理等到方案中的水处理单体构筑物设施的设计,除因工艺处理过程的需要提出相应要求的条文以外,一般都不作规定,应按有关的国家标准、规范执行。

同时,在卫生、农业、渔业、环境保护等方面对工程设计的要求,同样应按有关的标准、规范执行。

工业冷却循环水系统加上强磁除垢器,可起到防垢除垢、杀菌灭藻的作用,直接加在循环水管首 上,不用外加任何能源,不耗电,不需人工维护,使用寿命达10年以上。

强磁除垢器工作原理:
水垢的形成是一个复杂的结晶过程,水中致垢的主要物质是由钙和镁结晶形成的碳酸盐与硫酸盐,这些物质的溶解度曲线具有负的温度系数,即随着温度的升高其溶解度不断降低,当钙和镁的碳酸盐与硫酸盐含量大于其溶解度时,物质会析出并沉淀下来,长期下来,炉与管壁上逐渐沉积成为附着力很强的晶体硬垢。因此,硬度过高的水直接使用,不仅会危及锅炉安全运行,甚至引起爆炸,而且还可能造成人员伤害和财产损失。
防垢:常态下的水是由数十个水分子缔结在一起的聚合体,彼此之间靠氢键联结,形成众多水分子聚集在一起的分子团。当水以一定的流速垂直通过非均匀磁场后,在洛伦磁力作用下,大分子团的水被强磁场切割成小分子水,水分子发生形变并获得一定的能量,其氢键角从105°减少到103°左右,微观世界的水分子产生了一系列物理和化学变化,使水的电导率、溶解度、溶氧量、渗透压、聚合度以及对各种离子的水合作用都有改变。小分子团水强烈吸引并包围了易在水中与酸根离子结成针状结晶硬垢的Ca2+和Mg2+,使它们无法靠近受热的管壁或容器壁,转而以粒状结晶体随排污大流排出系统之外。同时,经过磁化的水中,Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子结晶体也有改变,磁场促使水中带电粒子运动发生变化,粘附力被破坏,结晶体成为细小的颗粒,呈松散的米状流体沉淀物,可以通过排污管排出系统之外。
除垢:水分子及其它带电粒子在磁场中通过后,电位急剧提高,当设备已结成的水垢表面电荷与经过磁化水中的带电粒子结合时产生放电,水垢被高压放电击碎成微细颗粒溶于水中,通过排污管排出系统之外。
防腐蚀:对于电化学腐蚀,由于负电性的管道形成阴极性保护,有效防止了电化学腐蚀发生的速率;对于氧化腐蚀,水中负电性的氧被负电性管道排斥而无法腐蚀管道;正电性氢离子被负电性管道吸引并溶解已生成的垢和腐蚀。

功能及用途:
JSY系列磁水除垢器适用于机械、冶金、钢铁、电力、轻工、化工、农业、食品、石油、选矿、造纸等行业。主要用于各类锅炉、中央空调热交换器、制冷机、冷凝器、洗瓶机、杀菌机、高温炉、炼油厂、酒精厂、电厂的除垢、防垢以及磁化水供应,该设备同时具有杀菌灭藻作用,适用于游泳池及各种水处理场所,新炉安装此设备,可在1年内不结垢。旧炉安装此设备,原有的水垢可在1-3月内逐步软化并剥落。由此可为用户节约煤、燃气、燃油等燃料,可延长锅炉的使用寿命。使用此设备中可不添加任何药物。
用于饮水,可以活化水质,改善人体微循环,增进人体健康,用于洗浴,可预防和治疗皮肤病,有利于皮肤吸收,增加皮肤弹力。

工业除垢除锈处理设备

化学式水处理技术虽然对钙及其他盐类的处理效果较好,但在解决腐蚀及微生物等问题方面受到局限(其原因在于:从技术角度几乎不可能做到使化学药剂在复杂的管路系统中分布均匀),同时会伴有二次污染问题。  
物理式水处理技术,无论是电磁式还是永磁均有一个共同的问题:效果不稳定。当流量不匹配或水温升高时其处理效果就会消失。
孚纳森水处理技术利用水本身作为各种作用振波的传导和存储介质,从根本上解决水处理的死角问题,做到即使在水不流动或很少量流动的情况下亦能有效。在理想的条件下,作用振波可在管路系统中发挥作用达数星期之久。

荣获《国家级重点新产品》的 “吸垢除锈机”,彻底解决空压机、中央空调、注塑机等工业循环水系统的除垢灭藻等问题,具有吸垢除锈、杀菌灭藻、保障油温、气温受控及下降等功能,稳定改善和保障机器24小时的最佳工况。无需使用任何化学药物和人工清洗, 环保又节能,安装简单,使用维护非常方便,应用领域广泛。

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工业冷却循环水现在通常添加化学药剂

一般2种方法都用

循环水系统首次加缓蚀阻垢剂的药剂量与什么有关
答:循环水系统首次加缓蚀阻垢剂的药剂量与系统运行时的加药量乘以单位循环冷却水的加药量除以1000浓缩倍数负1有关。根据查询相关公开信息显示,循环水缓蚀阻垢剂作为一款用于石油化工厂、化肥厂,钢铁厂、炼铁厂,炼油厂循环冷却水系统中的添加剂,可有效的缓解因冷却水中的碳酸盐造成的设备结垢现象和腐蚀现象。

循环水系统简介
答:在能源设施中,冷却系统扮演着至关重要的角色。本文将深入探讨湿冷系统(包括直流湿冷和循环冷却)与干冷系统(空冷系统)的差异,以及某电厂循环水系统的具体应用。湿冷系统与干冷系统湿冷系统,如直流湿冷,利用水源冷却,尽管供水温度低,但可能带来热污染问题。而循环冷却通过蒸发换热,虽然耗水量大,但...

循环冷却水处理药剂的废水处理制剂
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循环水的工业循环冷却水处理
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工厂冷却循环水系统如果设计?
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中央空调循环水处理的水质稳定处理
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