提高循環(huán)水濃縮倍數的方法

第2期中國氯堿No. 22014年2月China Chlor-AlkaliFeb,201441提高循環(huán)水濃縮倍數的方法史麗杰(內蒙古億利化學(xué)工業(yè)有限公司,內蒙古鄂爾多斯014300)摘要:內蒙古億利化學(xué)工業(yè)有限公司循環(huán)水補充水水質(zhì)硬度、堿度高,在自然pH值運行下,循環(huán)水濃縮倍數最高只能控制在2倍,為了節省水資源,該公司采用加硫酸調節循環(huán)水pH值的方法降低循環(huán)水堿度來(lái)提高循環(huán)水濃縮倍數。關(guān)鍵詞:循環(huán)水;堿度;濃縮倍數;加硫酸中圖分類(lèi)號:TQ085文獻標識碼:B文章編號:1009-1785(2014)02-0041-03Adding acid to improve the cyclesof concentration of circulating waterSHi Li-Jie(Inner Mongolia ELION Chemical Industry Co Ltd, Erdos 014300, China)Abstract: The circulating water to add water hardness and alkalinity is high in Inner Mongolia ELIONChemical Industry Co Ltd, in the natural ph value of operation, the cycles of concentration of circulatingwater can only be controlled at about 2 times, so it is necessary to reduce the circulating water alkalinity toimprove cycles of concentration of circulating water to save water resourcesKey words: circulating water, alkalinity, cycles of concentration; adding acid1循環(huán)水系統概況表1循環(huán)水水質(zhì)數據(不加酸)取樣時(shí)間:2011-12-24內蒙古億利化學(xué)工業(yè)有限公司40萬(wàn) ta Pvc和單位36萬(wàn)ta燒堿,生產(chǎn)線(xiàn)配備2套獨立敞開(kāi)式循環(huán)冷項目補充水卻水系統,總循環(huán)水量為36000m沿h,系統保有水電導率1173.2量約為一萬(wàn)八千立方米。其中Ⅰ#循環(huán)系統循環(huán)水NTU2.39量25500m3h,系統保有水量約為一萬(wàn)二千八百立6.03方米;Ⅱ循環(huán)系統循環(huán)水量為10500m/h,系統保有總堿度水量約為五千二百立方米。由于該公司循環(huán)水補水總硬度水源為黃河滲水,水質(zhì)(見(jiàn)表1)屬于高硬度和高堿度水質(zhì),鈣硬度大于180mg/L,總堿度大于200mg/L。這類(lèi)高硬度和高堿度水質(zhì)如果采用自然pH值運行TFe工藝,循環(huán)水的濃縮倍數最高只能控制為2倍。2循環(huán)水加酸的必要性總磷中國煤化工未檢出如果提髙循環(huán)水濃縮倍數,由于循環(huán)水堿度、硬YH度高,將導致水中成垢物質(zhì)沉積,水中溶解氧和腐蝕說(shuō)明:Ca2CNMHG磷、正磷、有機膦均以作者簡(jiǎn)介史麗杰,女,工程師現擔任內蒙古億利化學(xué)工業(yè)有限公司聚氯乙烯廠(chǎng)工藝組組長(cháng)。中國氟堿2014年第2期性離子的增加以及滋生的菌藻所產(chǎn)生的生物黏泥成達1082mg,正好接近控制指標的上限,而且,碳倍增加,對循環(huán)水換熱設備污堵、腐蝕、結垢危害嚴酸鈣穩定指數RSI為322,小于330,已經(jīng)到了加酸重輕則被動(dòng)停車(chē)清洗,重則使設備腐蝕穿孔而報調pH值范圍。所以,如果采用pH值自然平衡而不廢,給安全生產(chǎn)帶來(lái)極大隱患。為了保證2套循環(huán)水加酸調節pH值,系統能夠承受的最高濃縮倍數為系統中水冷設備的長(cháng)期、高效、穩定運行,解決循環(huán)水系統中普遍存在的腐蝕、結垢和菌藻黏泥的危害,根據GB500502007的要求及從節約用水降釆用水質(zhì)穩定劑對循環(huán)冷卻水進(jìn)行化學(xué)處理顯得十低運行成本等綜合考慮,加酸降低循環(huán)水堿度,系統分重要。能夠承受的最高濃縮倍數可以提高到5倍。目前采用加硫酸(一般為98%硫酸)降低循環(huán)4加酸的經(jīng)濟性水的堿度和pH值、使Ca2、Mg2碳酸鹽轉化為硫酸41節水和節約藥劑減少的費用鹽,是解決循環(huán)水系統不結垢而普遍采用的方法。循按照設計規范,循環(huán)水不加酸調節pH值,濃縮環(huán)水濃縮倍數要求在40倍以上,加酸是保證循環(huán)倍數只能在30倍以下運行,計算基準采用3倍濃水系統安全運行的必要保證之縮倍數,加酸后,濃縮倍數可以在5倍以上運行,計3水質(zhì)穩定性判斷算基準采用5倍濃縮倍數。不同濃縮倍數時(shí)各種水循環(huán)冷卻水投入運行后,要進(jìn)行結垢腐蝕性判量的理論計算值見(jiàn)表3斷,通常采用碳酸鈣飽和指數及穩定指數來(lái)判斷。在(1)濃縮倍數由30提高到50時(shí),節水量的計算循環(huán)水運行中,飽和指數只能說(shuō)明一種傾向,是一個(gè)系統設計參數定性趨勢,有較大的局限性;穩定指數是在飽和指數循環(huán)水量:36000mh;保有水量:15000m3;回基礎上發(fā)展起來(lái)的指數,是根據化學(xué)分析測出循環(huán)出水溫差:32-42℃;濃縮倍數:4倍;系統材質(zhì):碳水系統中的鈣硬度、堿度、pH值、固形物以及現場(chǎng)實(shí)鋼、不銹鋼銅合金際溫度來(lái)計算。目前,許多水處理工作者都采用其作每年節約的補充水量:(2.6-22)%x循環(huán)水量為生產(chǎn)現場(chǎng)的一個(gè)控制指標,水質(zhì)穩定性判斷計算8000152000(m)。見(jiàn)表2補充水取水費為1元/m3,年節約的補充水費為表2水質(zhì)穩定性判斷計算115萬(wàn)元。濃縮倍數穩定指數水質(zhì)判斷自然pH值自然C+自然總堿度總堿度每年減少的排污水量:(0.8-0.4)%x循環(huán)水量原水3.70<5.86<600結垢8000=1152000(m3)2倍3.70<3.72<600結垢904457837假設排污水需要的費用為05元/m3,年節約排3倍322<3.70嚴重結垢9125121082污水費約為五十八萬(wàn)元。28<370嚴重結垢9205751335(2)濃縮倍數由3.0提高到50時(shí),節約的藥劑244<3.70嚴重結垢928量的計算RSI=2pHs-pH(即2x水在碳酸鈣飽和平衡時(shí)的藥劑使用濃度取平均50mg/L進(jìn)行計算。pH值水的實(shí)測pH值);節約的藥劑量(kg):節約的排污水量x藥劑使RSIk37,嚴重結垢性水質(zhì);用濃度×103=1152000×5010-=58(t)RS<6.0,結垢性水質(zhì)藥劑單價(jià)按平均12萬(wàn)元進(jìn)行計算。則節約RSI≈60,穩定性水質(zhì);藥劑費用約為58×12=70萬(wàn)元。RSL60,腐蝕性水質(zhì);(3)濃縮倍數由30提高到50時(shí),節約總費用RSⅠ>7.5,嚴重腐蝕性水質(zhì)。115+58+70=243(萬(wàn)元/a)表2計算結果顯示,循環(huán)水的補充水為結垢型42加酸增加的費用估算水質(zhì),隨著(zhù)濃縮倍數的提高,水質(zhì)結垢傾向更嚴重(1)硫酸費用。根據國家標準GB50050-2007規定,循環(huán)水中鈣硬a加酸量的計算度與甲基橙堿度之和大于1100mg、碳酸鈣穩定按GH中國煤化工量公式指數RSI小于3.3時(shí),應加酸或進(jìn)行軟化處理ACNMHG(GB50050-2007《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規范》。式中:M。補充水堿度,mgL,以CaCO3計按以上計算,循環(huán)水濃縮倍數在3倍時(shí),Ca2+堿度M,循環(huán)冷卻水控制的堿度,mgL,以CaCO3計;第2期史麗杰:提高循環(huán)水濃縮倍數的方法43褻3不同濃縮倍數時(shí)各種水量的理論計算值濃縮倍數100循環(huán)量(m3,h")100010001000010001000進(jìn)出口溫差/℃蒸發(fā)水量/(m3h-)174417441744174417441744風(fēng)吹損失/(m3h-)0排污水量/(m3h2)10000343.838.6總排污量/(m3h2)10000174443.6補充水量(m3h-2)348.8232.5218.02093203.5193.8排污水百分比/%0.8補充水百分比%3.5262.32.22.12.0N一循環(huán)水濃縮倍數安全性極高,幾十年以來(lái),沒(méi)有循環(huán)水系統硫酸造成Qa一補充水量,m/h嚴重人身傷害方面的報道,一般是采用98%商品硫取調酸以后的目標堿度為150mg/L,補充水量酸來(lái)調節pH值。為36000×22%=792(m/h),濃縮倍數為5,補充水目前,多數企業(yè)采用了半自動(dòng)加酸系統,加酸量堿度為215mg/L自動(dòng)調節和人工調節相結合的方式,控制安全、穩每小時(shí)加酸量A:=(215-1505)×10-3×792定;計量槽只能貯存1天的使用量,保證了系統更加=14652(kg)安全,不會(huì )造成加酸量過(guò)大造成循環(huán)水系統的腐蝕;年加酸量=146.52kg×80004172160kg約為自動(dòng)化程度比較高,自動(dòng)記錄數據,操作工的勞動(dòng)強一千一百七十二噸度大大降低,并消除了影響環(huán)境及工人安全的隱患。硫酸單價(jià)按800元九進(jìn)行計算,則硫酸年費用6結論為1172×450=53(萬(wàn)元/a)。在黃河水系的工業(yè)循環(huán)冷卻水系統中,采用pH(2)加酸裝置建設費用。值自然平衡的水質(zhì)穩定處理方案,一般只能在3倍加酸處理裝置新增加儲酸罐、計量酸罐、計量泵以下的濃縮倍數下運行,才能保證系統的腐蝕和垢等設備,投資約三十萬(wàn)元。按5年進(jìn)行折舊每年折沉積達到國家標準的要求;采用加酸調節pH值的舊費為30÷5=6(萬(wàn)元)。處理方案,一般能使系統濃縮倍數控制在四五倍(3)加酸年運行總費用為59萬(wàn)元。運行,完全能保證系統的腐蝕和垢沉積達到國家因此,每年加酸節約的費用為184萬(wàn)元。標準的要求;采用加酸調節pH值的高濃縮倍數處5加酸調pH值的可行性和可靠性理方案比pH值自然平衡的低濃縮倍數處理方案循環(huán)水加酸調pH值技術(shù)在二十世紀70年代有更好的經(jīng)濟效益;采用加酸調節pH值的處理方就已經(jīng)成熟了,目前,中國絕大多數化工裝置循環(huán)水案技術(shù)非常成熟,可行性、可靠性和安全性都非常都采用了加酸技術(shù)。運行的可行性和可靠性得到了有保障。廣泛的認可,在嚴格按操作規程進(jìn)行操作的前提下收稿日期:2013-09-24(上接第15頁(yè))4改進(jìn)效果3改進(jìn)方案實(shí)施改進(jìn)后不久,即利用DCS遠程系統,在一起因新改進(jìn)方案確定后,2011年,從設備、工藝上對氯制氯氣液化器制造缺陷造成的焊點(diǎn)泄漏數十秒內被迅速氣液化系統進(jìn)行了徹底的優(yōu)化改進(jìn)發(fā)現,從而為系統的迅速處理贏(yíng)得時(shí)間,經(jīng)對冷凍水系統通過(guò)工藝的改進(jìn),不但完善了系統,降低了氯中迅速采取停車(chē)置換清理措施在1天內恢復了正常生產(chǎn)含水,增強了氯氣安全性,加強了操作的合理性,冷綜上所述,通過(guò)對氯氣液化系統的改進(jìn),使得該凍水安全性也得到有效監控。公司氯氣液化系統在工藝安全上得到有效監控,為通過(guò)設備的改進(jìn),將可能發(fā)生氯水腐蝕的冷凍氯做安全山中國煤化工現場(chǎng)監控保障。水閥門(mén)更換為襯氟閥門(mén),增加發(fā)生泄漏后不易處理參考文獻[1]李武CNMHG管道的最低排污口,增加冷凍水旁路閥門(mén),在無(wú)介質(zhì)液化工藝優(yōu)化,氯堿時(shí),冷凍水走旁路。工業(yè),2007,(11):20-21收稿日期:2013-07-03