循環(huán)水系統化學(xué)清洗配方的探討

試驗研究清洗世界2006.22(2):1-3Cleaning World循環(huán)水系統化學(xué)清洗配方的探討陸欣(江蘇江山制藥有限公司,江蘇靖江市214500)摘要:通過(guò)對我公司循環(huán)水系統污垢分析、研究,篩選適合我公司循環(huán)冷卻水系統的配方,收.到良好效果。關(guān)鍵詞:循環(huán)冷卻水;藥劑篩選;化學(xué)清洗;探討中圖分類(lèi)號: TQ085文獻標識碼: 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循環(huán)冷卻水系統在運行過(guò)程中，其冷卻設備的備腐蝕情況，研制了合適的清洗劑配方，收到了良金屬表南常常沉積各種物質(zhì),如碳酸鹽、磷酸鹽等好的效果。鹽類(lèi)的硬垢、金屬腐蝕產(chǎn)物以及生物粘泥等，這些1清洗劑的篩選沉積物的存在大大降低了設備的傳熱效果，損耗傳送動(dòng)力，浪費了能源，引起金屬的垢下腐蝕，影響大型循環(huán)水冷卻系統的化學(xué)清洗有別于單臺設了生產(chǎn)的運行、降低了生產(chǎn)效益。所以冷卻水系統備的清洗,其系統容積大,流程復雜,廢液處理量大,應進(jìn)行化學(xué)清洗，以除去金屬表面上的沉積物。涉及的材質(zhì)多,包括碳鋼、不銹鋼、銅、水泥、塑料填化學(xué)清洗劑是利用酸、鹽、有機鰲合劑等化學(xué)料等,對清洗劑的要求高,不能使用單--的酸洗配方藥劑，通過(guò)化學(xué)作用將附著(zhù)在管壁上的水垢、污垢和工藝,需要找出大型系統的清洗配方。和腐蝕產(chǎn)物等清洗干凈。江蘇江山制藥有限公司是對于復配的清洗藥劑,從多乃面考慮后,我們選一家大型的維生素C生產(chǎn)企業(yè)，有著(zhù)龐大的循環(huán)水擇了檸檬酸、氨基磺酸、聚內烯酸鈉、十_二烷基苯磺中國煤化工系統，補給水米自長(cháng)江。根據我公司各系統換熱設酸鈉!YHCNMHG收稿R期: 2005-- 10- 12.作者簡(jiǎn)介:陸欣( 1966 - ),男,江蘇高郵人,助理工程師,主要從事化學(xué)清洗質(zhì)量控制工作。清洗世界第2期聚丙烯酸鈉可以和水中組成硬度的鹽類(lèi)形成一表1混合垢樣組成分析種多孔疏松并能隨問(wèn)冷卻水流動(dòng)的鰲合物,具有防成分質(zhì)量分數/%550 C灼燒減量17.62止鐵的氧化物、粘土之類(lèi)的污垢附著(zhù)于換熱器表面950 C灼燒減量3.54的作用，使鋼材質(zhì)的設備不腐蝕，義有良好的消垢酸不溶物3.59 .三氧化二鐵66.81作用。三氧化二錯3.81氨基磺酸是固體強酸，便于運輸，操作安全、氧化鋅2.62方便，水溶性好，清洗時(shí)生成的鹽易于溶解;水溶氧化鈣0.00液中不含氯離子,對金屬腐蝕性小，加入緩蝕劑，氧化鎂1.53五氧化~磷.3.41川清洗各種材質(zhì)的設備。氨基磺酸清洗鐵垢能力總含量102.93差，但對碳酸鹽和磷酸鹽有良好的溶解性能，反應2.2試驗條件式如下:依據中石化總公司《冷卻水分析和試驗方法》中CaCO3 + 2NH2SO3H-→Ca(NH2S03)2+ H20+ CO2↑的旋轉掛片失重法進(jìn)行。Cag(PO,)2 + 2NH2SO3H→+2CaNH(S03)2 + Ca(HPO.)22.3靜態(tài)溶垢試驗我們知道,氨基磺酸與氯化鈉混合,可以緩慢產(chǎn)2.3.1 試驗方案的確定生鹽酸,從而有效地溶解鐵垢。我們采用氨基磺酸:采用四因素四水平的正交表對藥劑進(jìn)行篩選，氯化鈉=5:1的比例,將這種混合物記為A。因素水平見(jiàn)表2,共16個(gè)配方。檸檬酸化學(xué)名為2-羥基- 1,2,3-丙三羧酸，表2靜態(tài)溶垢試驗因 素水平由于分子中差基和3個(gè)羧基的存在,是一- 種多配位:水平A檸檬酸聚丙烯酸鈉十二烷茄苯酸鈉基的配位體,可以和許多金屬離子生成鰲合物,鰲合1909(X0反應可逆進(jìn)行。與Fe3+鏊合物的穩定常數為12.5,70所以可以單獨用米溶解氧化鐵垢。缺點(diǎn)是鐵鹽溶解05060性低,因此當存在過(guò)量銹垢層時(shí),會(huì )再沉淀,所以要及時(shí)排水補藥。同時(shí)檸檬酸又是一種安全、無(wú)毒、可2.3.2試驗步驟及分析計 算方法生物降解的物質(zhì),不會(huì )對環(huán)境造成污染,在土壤、自正交表中各配方試驗濃度皆為500 ml/L,按照然水域或污水處理系統中存在的多種微生物，都能每種藥劑比例計算加入量,置于1 L容量瓶中,碳酸使檸檬酸降解。.鈣詬、磷酸鈣垢以及銹垢每種垢樣加入量一律為|二烷基苯酸鈉是- -種表而活性劑。它具有潤0.5 g,分別加人到容量瓶中,將溶液稀釋至刻度,搖濕、滲透的作用，可以作為清洗劑的助劑，幫助清勻后靜至48 h,使垢樣溶解。為便于對配方性能進(jìn).洗藥劑充分接觸垢層并深入垢層內部，加強S清洗行比較，,選擇市面上比較流行的幾種清洗藥劑JN -3.JC- 161和仿Betz-419一起進(jìn)行試驗。JN-3、JC- 161試驗濃度亦為500 m/..仿Betz - 419試驗濃2試驗部分中國煤化工加入量亦為0.5 g,對THCNMHG2.1試驗材料及設備碳酸切知.喚段切加以?xún)x仍圳3種垢樣分別進(jìn)行試公司20030年8月份停車(chē)檢修時(shí),對系統中不同驗。試驗完畢后測定溶液中總鐵及Ca2'濃度,以比.設備所采樣的分析結果見(jiàn)表1。較每種配方對垢樣的溶解程度,并確定具有最佳溶第22卷陸欣. 循環(huán)水系統化學(xué)清洗配方的探討垢能力的配方組成，分析及計算方法參見(jiàn)《冷卻水分87.82.53.71 mg/L,均遠高于JN-3等3種國內常用析和試驗方法》中有關(guān)章節。的化學(xué)清洗配方,這說(shuō)明綜合配方具有良好的除垢2.3.3試驗結 果及討論能力。根據表2確定的因索水平,經(jīng)過(guò)大量正交試驗2.4旋轉掛片試驗 .后,通過(guò)測定溶解的總鐵及Ca2+濃度,對正交試驗2.4.1試驗步驟及計 算方法.結果進(jìn)行極差分析,找出了分別適用于溶解碳酸鈣試驗按照《冷卻水分析和試驗方法》中有關(guān)步驟垢磷酸鈣垢以及銹垢等單一垢樣的最佳配方組臺進(jìn)行,綜合配方、JN-3、JC- 161試驗濃度亦為500(見(jiàn)表3)。mg/L,仿Betz-419試驗濃度為其配方提供濃度,配表3單一及綜合配方的最佳組成成試液后放人1 800 ml燒杯中,分別掛人新舊試片,聚丙烯十二烷基試驗完畢后計算腐蝕率、除垢率。垢樣A檸檬酸酸鈉苯酸鈉2.4.2試驗結果溶碳酸鈣最佳配方5C00.1經(jīng)過(guò)大量試驗后,根據腐蝕率及除垢率對各配溶磷酸鈣最佳配方90)050方進(jìn)行比較,試驗結果見(jiàn)表5。由表5可知,綜合配溶銹垢最佳配方0.4方的除垢率可達到36.2 % ,為其它配方的2.7~6.4綜合配方21700.倍,且除垢率與腐蝕率之比亦為最大,表明其清洗除在此基礎上,根據我公司以前循環(huán)冷卻水系統垢性能優(yōu)于其它配方。.水冷器垢樣分析中銹垢占大部分的情況及各種銹垢表5不同配方的腐蝕率、除垢率比較比例，對單-垢樣配方進(jìn)行組合,篩選出適合我公司配方腐蝕率/%除垢率/%除垢率/腐蝕率垢樣特點(diǎn)的綜合配方組成,并和其它配方進(jìn)行溶垢1.8836.219.3能力的比較試驗,有關(guān)試驗結果見(jiàn)表4。由表4可仿Betz- 4190.9413.414.3知,單一配方對3種垢樣的溶垢能力(以Ca2+和總鐵JN-31.0411.4計,mg/.)分別達到151 .95、104.71和56.88,而綜合JC- I610.305.719.0配方對3中垢樣的溶垢能力分別達到107.39、表4各配方分析結果及溶垢能力比較3結論溶碳酸鈣溶磷酸鈣溶銹垢能1)本試驗研制出了用于溶解單一垢樣的最佳能力(以能力(以力(以方案。在實(shí)際應用中,該清洗配方叮以根據系統的Ca2+計)/ Ca2+計)/ Ca2+計)/(mg*1~1) (mg*L-1) (mg*L-1)垢樣成分情況進(jìn)行相應的調整,組合成適用的綜合溶碳酸鈣最佳配方151.95配方。溶磷酸鈣最佳配方一104.712)根據我公司垢樣成分復配成的綜合溶垢配56.88方,其溶垢、溶銹率都優(yōu)于JN-3、JC- 161和仿Belz107.3987.8253.71- 4I9。除垢率與腐蝕率之比亦優(yōu)于其它配方。仿Bex-41929.9525.0619.9中國煤化工F和對清洗配方的系5.922.0411.76統性CNMHG用,為我公司的冷卻JC- 16173.1271.529.02水系統化學(xué)清洗提供了借鑒。