含鋅堿性運行水處理在合成氨循環(huán)水系統中的應用

冶金動(dòng)力2004年第6期76METALLURGICAL POWER總第106期含鋅堿性運行水處理在合成氨循環(huán)水系統中的應用王百文,趙榮明2(1天脊煤化工有限責任公司,山西潞城047507; 2江蘇江?；び邢薰?，江蘇常州213116)摘要]循環(huán)冷卻水舊配方使用過(guò)程中存在指標難以控制、水質(zhì)穩劑投加程序復雜。循環(huán)水濃縮倍數低等問(wèn)題,通過(guò)研究分析及動(dòng)態(tài)模擬試驗,引進(jìn)了全有機加鋅多組份緩蝕阻垢劑JH-512,新配方的使用不但解決了舊配方存在的很多問(wèn)題,而且去掉了補充水的軟化過(guò)程。[關(guān)鍵詞]循環(huán)冷卻水.緩蝕阻垢劑補充水新配方[中圖分類(lèi)號]TQ085[文獻標識碼] B[文章編號]1006- -6764(2004)06- -0076 -04Application of the Treatment Method of Alkaline Water ContainingZinc in the Synthetic Ammonia Circulating Water SystemWANG Bai-wen', ZHAO Rong-ming2(I. Tianji Coal Chemical Industry Co. Ltd, Lucheng, Shanxi)47507;2. Jianghai Chemical Industry Co. Ltd, Changzhou, Jiangsu 2131 16.China)[Abstract] The indexes were difficult to control, the adding procedure of water qualitystabilizer was complex and concentration multiple of circulating water was low when the oldformulation for the circulating cooling water was used. In the light of analysis and dynamicsimulating tests, the slow corrosion anti- -scale JH- -512 with organie multi- -constituent and zincwas used.Usage of the new formulation not only solved many problems of the oldformulation, but also reduced the softening procedure of additional water.[Key words] circulating cooling water; slow corrosion anti- -scale; additional water; newformulation1概況下問(wèn)題,第一、透平冷凝器換熱管出現穿孔;第二、由天脊集團是以煤為原料生產(chǎn)硝酸磷肥的大型化于正磷常常超過(guò)5mg/L,循環(huán)水的濃縮倍數難以提工企業(yè),由于生產(chǎn)規模大,流程長(cháng),故而循環(huán)冷卻水高,排污量較大;第三.分散劑的量在水中難以分析,共有獨立4套裝置分別為合成氨、硝酸.硝銨、硝酸投加量不能準確控制;第四、加酸大,操作稍不精心，磷肥、發(fā)電提供冷卻水，南1400*循環(huán)水裝置主要是易造成低pH事故;第五、由于各種藥品分別投加,為合成氨系統提供冷卻水，合成氨系統共有水冷器現場(chǎng)投加的方法復雜,第六、原水要經(jīng)過(guò)石灰軟化處118臺,水走管程56臺,水走殼程58臺,換熱管的理。企業(yè)為了解決以上五個(gè)問(wèn)題,結合循環(huán)水水處理，材質(zhì)有碳鋼、不銹鋼、銅合金等三種。技術(shù)的發(fā)展，引進(jìn)了江蘇江?；び邢薰咎峁?更新配方的原因JH-512含鋅堿性運行水處理方案,通過(guò)使用,提高2002年12月以前，南循環(huán)水水質(zhì)處理--直使循環(huán)水的管理水平，降低循環(huán)水的運行費用。用無(wú)機磷配方，緩蝕劑主要由六偏磷酸鈉和鋅鹽組3 JH- 512緩蝕阻垢劑作用機理成,分散劑由丙烯酸類(lèi)兩元共聚物組成,殺菌劑采用JH-512主要由膦羧酸PBTC、大分子有機膦的是多種非氧化性殺菌劑交替投加，未使用氯氣殺PAPEMP、AA/AMPS磺酸鹽共聚物、BTA等組成，菌,控制的工藝指標為:總無(wú)機磷8~12 mg/L, 正磷PBTC-Zn形成雙陰極型緩蝕劑,互為補充，利用鋅小于5 mg/L, 鋅2~4 mg/L,pH 值6.5~7.0,補充水為的快速成膜特點(diǎn)，來(lái)維持膜的耐久性，利用PBTC與經(jīng)過(guò)加速澄清池石灰軟化后的脫碳水。Zn2+、Fe2+、Ca2+中國煤化工沉淀膜的牢在南1400*循環(huán)水的水質(zhì)管理中，發(fā)現存在如固性，彌補單-YHCNMHGBTC對Zn2+.2004年第6期冶金動(dòng)力總第106期METALLURGICAL POWER具有良好的穩定作用,可以使循環(huán)水保持2~4 mg/L(1)南循環(huán)水工藝參數:的Zn2+濃度;PAPEMP與PBTC同時(shí)共同發(fā)揮著(zhù)阻循環(huán)水量:25 600 m/h垢作用，可以提高鈣容忍度,另外,AAAMP多元聚保有水量:8 300 m/h合物對于抑制碳酸鈣垢，尤其是膦酸鈣垢和鋅鹽的蒸發(fā)水量:430 m/h沉積都有良好的作用。BTA 作為銅以及銅合金的緩排污及散失:172 m2/h蝕劑,進(jìn)--步加強對銅材質(zhì)緩蝕作用,綜上所述JH-補充水量:602 m/h512是利用多組份來(lái)實(shí)現緩蝕阻垢分散作用的水質(zhì)藥劑停留時(shí)間48.2 h穩定劑，其組分的選擇考慮到協(xié)同效應，能在高硬冷卻塔數:10臺。度、高堿度、較高濃縮倍數的情況下應用。(2)南循環(huán)水補充水水質(zhì):4JH-512試驗資料Ca2:75.2 mg/L; Mg*:21.4 mg/L;在JH-512投人現場(chǎng)運行之前,在實(shí)驗室對JH-K*:1.2 mg/L;Na*:17 mg/L;512的各項性能,分別進(jìn)行檢測,其檢測資料如下:Cl:20.2 mg/L;SO3-:61.25 mg/L;(1)在投加量為50~70 mg/L情況下,對CaCO3NO3:18.2 mg/L; pH:7.28;的阻垢率在86.7~87.9%;濁度:0.1 mg/L;總堿:203 mg/L(2)采用旋轉掛片,在投加JH- -512 50~70 mg/L暫硬:203 mg/L永硬:73.0 mg/L。時(shí),碳鋼的腐蝕率為0.025-0.044mn/a之間,緩蝕5.2 JH-512 現場(chǎng)投加率為90%，銅掛片腐蝕率為0.001 4~0.002 8 mm/a2002年12月15日開(kāi)始向循環(huán)水系統投加非之間，緩蝕率大于98%，不銹鋼掛片的腐蝕率氧化性殺菌劑,進(jìn)行系統剝離置換,12月19 日投加0.000 8~0.001 6 mm/a之間，緩蝕率大于99%;JH-512對換熱器進(jìn)行補膜處理,補膜期間維持總磷(3)通過(guò)動(dòng)態(tài)模擬試驗,試管(碳鋼)的腐蝕率為8 mg/L以上,2003年1月8日開(kāi)始轉入正常運行，0.054 mm/a, 粘附速率5.51 m.c.m, 極限污垢熱垢阻正常運行期間按下列工藝指標來(lái)控制pH:8.0~9.0,值為1.02x10+ m?.h/kcal。Ca2*:150~250 mg/L， 總磷:5.0~8.0 mg/L，濁度<10.05JH--512使用情況mg/L, E Fe<1.0 mg/L,濃縮倍數2.5~4.0。5.1南循環(huán)水的概況投加JH-512后的工藝指標如表1。表1投加 JH-512后的工藝指標表項目pH給水pH回水濁度/M堿/ Ca2/ NH:/NO,/ P04*/ 總磷 1總鐵/ S0-/I/濃縮(m/L)(mg/L) (mg/L) (mg/L)最大值8.648.668.9351.1 271.04.662872.64 6.670.13281.2 118.23 3.9月最小值 8.01 8.142.5185.6 156 0.67 90.4 1.51 5.090.18 196.1 63.9 2.平均值8.34.384.5258.6 193.91.67151.81.010.15 239.2 8.643.0最大值8.47 8.5 9.55339.3 227.0 28. 12.36 6.250.25 362.6 108.6 3. e0月 最小值 8.00.064.00213.6163.6 0.5895.6 1.185.390.1424265.42.平均值8.31 8.37 5.76 261.2 190.0 3.36110 1.68 7.160.19 290.3 81.5 3.036效果評價(jià)泵連續精確的投加藥劑。6.1 藥劑投加方便6.2工藝指標控制更加科學(xué)新水穩劑將過(guò)去分別投加的緩蝕劑、分散劑、銅通過(guò)控制循環(huán)水中的總磷指標，就可以間接的緩蝕劑全部溶化成一種液體藥品，簡(jiǎn)化了現場(chǎng)投加控制循環(huán)水中緩蝕劑。陰垢分散劑.銅緩蝕劑的合適的手續,省掉了固體藥劑溶解過(guò)程,解決了固體藥劑含量，克服以前YH中國煤化工蝕劑的盲目溶解過(guò)程中雜質(zhì)堵塞計量泵的問(wèn)題，也便于用計量性,增強了水質(zhì)CNMHG其是循環(huán)水.冶金動(dòng)力2004年第6期78METALLURGICAL POWER總第106期中pH值提高以后，加酸量大量下降,pH低于5的高硬度、高堿度、高含鹽量的原水直接補人循環(huán)水,情況很難發(fā)生，同時(shí)新藥劑也能使正磷小于2x10+,水質(zhì)變化情況詳見(jiàn)表2所示。這樣濃縮倍數的提高,不再受正磷制約。這樣減少了水處理工序,節約水處理的費用,簡(jiǎn)使用無(wú)機磷配方時(shí)，循環(huán)水的補充水使用是井化了工藝操作過(guò)程,同時(shí)減少使用石灰、也能減少石水通過(guò)石灰軟化后在補人循環(huán)水。改用新配方后,將灰造成污染。表2補充水水質(zhì) 變化對照表Ca2+Mg*+<+NatS0總硬總堿電導濁度項目pH/(mg/L)/(mg/L) /m/L) /(mg/L)/(/mg/L)/mg/L)(mg/L)補充水水質(zhì)10.5624.413.801.1017.00 .20.3057.39118.0042.30 .270.000.現補充水水質(zhì)7.2875.21.217.00 20.2061.25276.00 203.00480.00變化量-3.28+50.8+7.60+0.10-0.10+3.86+158.00+160.7+210 .0.3 緩蝕阻垢性能良好同時(shí)也說(shuō)明JH-512在循環(huán)水中起到較好的緩蝕作在循環(huán)水系統中,采用了黃銅、不銹鋼、碳鋼三種材用。質(zhì)的掛片對腐蝕情況進(jìn)行了監測，半年的監測資料2003年5月利用全系統搶修的機會(huì ),對空氣壓見(jiàn)表3?？s機段間冷卻器W-1815、W-1816、W-1817、透平冷表3腐蝕率統計表mm/a凝器W-1411、氨冷卻器W-552、W-553、W- -554、打開(kāi)封頭進(jìn)行檢查,從檢查的情況看,換熱器封頭干凈時(shí)間碳鋼不銹鋼黃銅無(wú)雜物,換熱管表面基本光滑無(wú)銹,肉眼觀(guān)察換熱器1月4日-1月27日0.0000.003 80.0005管可透光,列管內無(wú)明顯的硬垢，說(shuō)明該配方的緩蝕1月27日-3月3日0.0060.000 10.001 5阻垢性能良好。3月3日-3月31日0.04630.002 900006.4經(jīng)濟效益明顯(12.09-01.27)從2002年12月開(kāi)始使用新型水質(zhì)穩定劑,到3月31日~5月7日0.007 70.003 00.00322003年11月,將近一年的時(shí)間里,新型水質(zhì)穩定劑3月3日~5月7日0.007 80.005 4的使用取得了較好的經(jīng)濟效益，由于不再受到循環(huán)平均腐蝕率0.01410.002 40.0024水中正磷超標限制，循環(huán)水的濃縮倍數得到了進(jìn)一步的提高,減少藥劑消耗,更好的是補充水改為原水從表3掛片的腐蝕率看出，南循環(huán)水系統在使后,使補充水的成本變低,這一- 項也節約很大- ~筆 費用JH-512后，其碳鋼、不銹鋼、黃銅的腐蝕率均低于用(原水成本1.65 元/,脫碳水成本2.54 元/t),具體《循環(huán)冷卻水設計規?！分杏嘘P(guān)腐蝕率指標的要求，情況見(jiàn)表4。表4新舊配方部分費用對照表舊配方消耗情況新配方消耗情況數量1.費用/元數量/1費用/元.增減量/元HSO,77.529 4502.5950-28 500緩蝕劑.25 000分散劑2.7522 0009.68 400+21400銅緩蝕劑1.143 825 163.6-25163.6非氧性殺菌劑2.712 5106 347.52.667 5082 690-23 657.5A21.251 687.53.(4 505+2 362.5補充水260 400661 416.0246 264406 335.6-255 080.4費用合計871 064.6中國煤化工3639循環(huán)水量15 375 00014 870250YHCNMHG單位成本0.0567元/t循環(huán)水0.0379 元1循環(huán)水.2004年第6期冶金動(dòng)力總第106期METALLURGICAL POWER79(1)表中的單位成本為每噸循環(huán)水所消耗的化腐蝕問(wèn)題，而且能夠防止碳酸鈣、磷酸鈣的結垢問(wèn)學(xué)藥劑和補充水的費用,不包括其它費用。題，適應于在高pH值、高硬度、高堿度的循環(huán)冷卻(2)表中的數值為月平均值。水中使用。7結論收稿日期:2004-05- -26南循環(huán)水新配方經(jīng)近-年的使用，從現場(chǎng)掛片作者簡(jiǎn)介:王百文( 1960-), 1982年畢業(yè)于西安冶金建筑學(xué)院,工程監測數據以及打開(kāi)水冷器檢查的情況看,JH- -512緩蝕阻垢劑不僅能有效的控制碳鋼、不銹鋼、銅合金的(.上接第69頁(yè))C,延續時(shí)間30 min。但需將供板坯、圓坯鑄機二次冷卻水管道分開(kāi)形成凈、濁環(huán)水事故水由已建成的專(zhuān)門(mén)供板坯(Q=各自的供水管道,即增加1條DN200供圓坯鑄機二366 m3h)和圓坯鑄機凈環(huán)水、濁環(huán)水的2# 事故水塔次冷卻水，并在管道上設1臺DN200自清洗過(guò)濾V=300m3供給，能滿(mǎn)足在事故狀態(tài)下30min內供器,P=1.6 MPac給Q=276 m2/h的事故水要求。3.4.2.4沖氧化鐵皮4改進(jìn)后效果沖氧化鐵皮的水已經(jīng)基本上滿(mǎn)足要求，僅對配圓坯連鑄機增流改造項目于2003年10月正式水管做必要延伸。完工并投入生產(chǎn)，其中供排水系統的改造投資額為3.4.2.5安全用水207.23萬(wàn)元,占整個(gè)圓坯增流改造投資額的3.55%?，F有連鑄循環(huán)水系統中設有2個(gè)事故水塔,以此次供排水系統改造的完成，保證了圓坯三流鑄機保證事故狀態(tài)下圓坯、板坯結晶器和設備的安全用的生產(chǎn)需要。同時(shí)進(jìn)行了鑄機設備改進(jìn)，取得以下效水,水泵供電為雙路電源。果:1)結晶器事故水1)結晶器足輥造成的鑄坯劃痕、鼓肚、凹陷等水質(zhì)為軟水Q=234 m/h, P=0.3 MPa,t=37 C,延表面質(zhì)量問(wèn)題從原來(lái)的71 .3%下降到20.8%;續時(shí)間30 min。由已建成的專(zhuān)門(mén)供板坯(Q=140 m2/2)產(chǎn)品合格率由85.9%提高到93.75%;h,延續時(shí)間20 min)、圓坯結晶器、LF爐和VD爐3)提高了設備可開(kāi)動(dòng)率,降低了備件降低了備(Q=170 m2/h,P=0.3 MPa,延續時(shí)間20 min)的1"事件消耗和維修費用;故水塔V=300 m3供給,能滿(mǎn)足在事故狀態(tài)下20~304)由于設備運行平穩，故障率大大降低,減少min內供給Q=272 m/h的事故水要求。了檢修工人勞動(dòng)強度。2)凈、濁環(huán)水事故水收稿日期:2004-07-06凈環(huán)水量Q=156 m2/h, P=0.3 MPa,t=37 C,延續作者簡(jiǎn)介:高茜(1972-),女, 1992年畢業(yè)于華東冶金學(xué)院機械工程時(shí)間15 min。濁環(huán)水量Q=30 m/h, P=0.3 MPa,l=37專(zhuān)業(yè),工程師，現從事連鑄技術(shù)工作。書(shū)訊《水泵給排水》一書(shū)出版發(fā)行《水泵給排水》- - 書(shū)是昆鋼動(dòng)力廠(chǎng)給排水高級工程師魯流金同志根據己30多年工作的實(shí)踐經(jīng)驗,結合勞動(dòng)和社會(huì )保障部制定的國家職業(yè)技能標準基本要求編寫(xiě)而成的,介紹了水泵的分類(lèi)、工作原理、運行維護、水泵系統中的水力學(xué)及電工知識?？晒V大水泵工人以及水泵制造廠(chǎng)的有關(guān)職工學(xué)習,也可供水泵給排水設計和水泵工的教學(xué)與考評人員參考。本書(shū)由云南科技出版社中國煤化工華書(shū)店經(jīng)銷(xiāo)。"YHCNMHG.