循环水处理剂
化学物质
循环水处理剂采用缓蚀阻垢剂和杀菌剂制成,解决水垢、污垢、腐蚀等问题。
简介
工业冷却循环水系统普遍存在水垢、污垢、腐蚀、菌藻、管网腐蚀和浓缩倍数的控制问题,一般采用添加缓蚀阻垢剂和杀菌剂等化学药剂,就是所谓的循环水处理药剂
分类
我国的水处理剂种类相对较多,按照其自身的作用与效果来看,分别有分散剂、氧化杀菌剂、金属缓蚀剂以及非氧化杀菌剂等等。我国的循环水处理的方式也在不断的更新,逐渐的缩短了与先进国家之间的距离,虽然还存在一定的不足之处,但在不断的实践过程中会逐渐的对其进行完善。
阻垢剂
常见的阻垢剂有
1、有机膦系列阻垢剂
ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸变作用。可阻止水中成垢盐类形成水垢,特别是碳酸钙垢的形成。ATMP在水中化学性质稳定,不易水解。在水中浓度较高时,有良好的缓蚀效果。
HEDP是一种有机膦酸类阻垢缓蚀剂,能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物,能溶解金属表面的氧化物。在250℃下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用,在高pH下仍很稳定,不易水解,一般光热条件下不易分解。耐酸碱性、耐氯氧化性能较其它有机膦酸(盐)好。
EDTMPS是含氮有机多元膦酸,属阴极型缓蚀剂,与无机聚磷酸盐相比,缓蚀率高3~5倍。能与水混溶,无毒无污染,化学稳定性及耐温性好,在200℃下仍有良好的阻垢效果。EDTMPS在水溶液中能离解成8个正负离子,因而可以与多个金属离子螯合,形成多个单体结构大分子网状络合物,松散地分散于水中,使钙垢正常结晶被破坏。EDTMPS对硫酸钙、硫酸钡垢的阻垢效果好。
EDTMPA具有很强的螯合金属离子的能力,与铜离子的络合常数是包括EDTA在内的所有螯合剂中最大的。EDTMPA为高纯试剂且无毒,在电子行业可作为半导体芯片的清洗剂用于制造集成电路;在医药行业作放射性元素的携带剂,用于检查和治疗疾病;EDTMPA的螯合能力远超过EDTA和DTPA,几乎在所有使用EDTA作螯合剂的地方都可用EDTMPA替代。
2、有机膦酸盐阻垢剂
ATMP?Na4是ATMP的中性钠盐,可阻止水中成垢盐类形成水垢,特别是碳酸钙垢的形成。 ATMP?Na4适用于火力发电厂、炼油厂的循环冷却水、油田回注水系统。ATMP?Na4对于其他一些添加剂也有很好的相容性。ATMP?Na4特别适用于中性到酸性配方中,无氨味产生。
ATMP?Kx是ATMP的部分钾盐溶液,相对于等量的钠盐,ATMP?Kx具有更高的溶解度,可阻止水中成垢盐类形成水垢,特别是碳酸钙垢的形成。ATMP?Kx尤其适用于油田回注水系统。
HEDP?Na4广泛应用于电力、化工、冶金、化肥等工业循环冷却水、低压锅炉、油田注水及输油管线的阻垢和缓蚀。
PAAS无毒,易溶于水,可在碱性和中浓缩倍数条件下运行而不结垢。PAAS能将碳酸钙、硫酸钙等盐类的微晶或泥沙分散于水中不沉淀,从而达到阻垢目的。
AA/AMPS为丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚而成。由于分子结构中含有阻垢分散性能好的羧酸基和强极性的磺酸基,能提高钙容忍度,对水中的磷酸钙、碳酸钙、锌垢等有显著的阻垢作用,并且分散性能优良。与有机膦复配,增效作用明显。特别适合高pH、高碱度、高硬度的水质,是实现高浓缩倍数运行的最理想的阻垢分散剂之一。
PESA是一种无磷、非氮的“绿色”环保型多元阻垢缓蚀剂。PESA对水中的碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、氟化钙和硅垢有良好的阻垢分散性能,阻垢效果优于常用有机膦类阻垢剂。PESA与膦酸盐复配具有良好的协同增效作用。同时PESA具有一定的缓蚀作用,是一种多元阻垢剂。
PASP为水溶性聚合物,是一种新型绿色水处理剂,具有无磷、无毒、无公害和可完全生物降解的特性。对离子有极强的螯合能力,具有缓蚀与阻垢双重功效,对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、磷酸钙等成垢盐类具有良好的阻垢效果,对碳酸钙的阻垢率可达100%。
杀菌剂
1227是一种阳离子表面活性剂,属非氧化性杀菌剂,具有广谱、高效的杀菌灭藻能力,能有效地控制水中菌藻繁殖和粘泥生长,并具有良好的粘泥剥离作用和一定的分散、渗透作用,同时具有一定的去油、除臭能力和缓蚀作用。
1227毒性小,无积累性毒性,并易溶于水,并不受水硬度影响,因此广泛应用于石油、化工、电力、纺织等行业的循环冷却水系统中,用以控制循环冷却水系统菌藻滋生,对杀灭硫酸盐还原菌有特效。
1227可作为纺织印染行业的杀菌防霉剂及柔软剂、抗静电剂、乳化剂、调理剂等。
聚季铵盐
聚季铵盐絮凝杀菌剂属强阳离子高分子聚合物,在水中有很好的溶解性能。属非氧化性杀菌剂絮凝剂,广泛应用于石油、化工、电力等行业的循环冷却水系统中,用以控制循环冷却水系统菌藻滋生,对杀灭大肠杆菌有特效。聚季铵盐杀菌剂絮凝剂可作为纺织印染行业的杀菌防霉剂及柔软剂、抗静电剂、乳化剂、调理剂等,还可以用于洗化行业作为表面活性剂等。
异噻唑啉酮主要由5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CMI)和 2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MI)组成。异噻唑啉酮是通过断开细菌和藻类蛋白质的键而起杀生作用的。异噻唑啉酮微生物接触后,能迅速地不可逆地抑制其生长,从而导致微生物细胞的死亡,故对常见细菌、真菌、藻类等具有很强的抑制和杀灭作用。杀生效率高,降解性好,具有不产生残留、操作安全、配伍性好、稳定性强、使用成本低等特点。能与氯及大多数阴、阳离子及非离子表面活性剂相混溶。高剂量时,异噻唑啉酮对生物粘泥剥离有显著效果。
异噻唑啉酮是一种广谱、高效、低毒、非氧化性杀生剂。广泛运用于油田、造纸、农药、切削油、皮革、油墨、染料、制革等行业。
稳定性二氧化氯溶液ClO2
二氧化氯是一种强氧化剂,不致癌、无致畸、无突变作用。二氧化氯与氯气相比具有以下优点:不仅能杀死一般微生物,而且具有杀真菌孢子,杀病毒等作用;不与氨、酚和不饱和化合物作用; PH变化对杀菌效果影响甚小,故特别适用于用于化肥厂循环水中作杀生剂;可完全代替氯气和非氧化性杀生剂,因此十分经济。
优氯净易溶于水,具有高效、快速、广谱、安全等特点,有极强的杀生作用,在20ppm时,杀菌率达到99%。
优氯净性能稳定,干燥条件下保存半年内有效氯下降不超过1%。在120℃以下存放不会变质,不会燃烧。
优氯净作为杀生剂广泛用于循环冷却水系统、游泳池水杀菌消毒。 循环冷却水系统中用优氯净作杀生剂时,夏季每隔2-3天投加15-20ppm,春秋两季每隔3-5天投加一次,冬季每隔5-7天投加一次。为确保杀生效果,还可以定期投加非氧化性杀菌剂。
结垢
是指水中溶解或悬浮的无机物,由于种种原因,而沉积在金属表面。
冷却水中富含碳酸氢钙等不稳定盐类,在换热管壁受热,即转变为碳酸钙等致密硬垢,规则沉积在管壁,其传热效率仅为碳钢的1%左右,也就是在换热管壁如果沉积0.5mm厚的硬垢,就相当于换热管壁厚增加了50mm,严重阻碍传热的正常进行,能耗增加,从而对生产负荷构成极大影响,甚至停车。
循环冷却水系统处理药剂降低滋生粘泥软垢,阻碍传热;降低设备腐蚀,特别是发生点蚀事故;
阻碍传热
微生物繁殖、代谢产生的黏液(象胶水一样具有很强黏性),与循环水中的悬浮物(补充水进入、冷却塔抽风冷却水洗涤空气灰尘进入)和微生物尸体等交织黏附在一起,随水流黏附在设备壁面,不久就会形成一层滑腻的垢层,即所谓的表面疏松多孔的软垢。附着在换热管壁的软垢,是热的不良导体(导热系数很小,只有不锈钢材的百分之一),因此会造成换热效果明显下降,影响生产负荷。
发生点蚀
软垢层疏松多孔,为氧气的渗入形成良好通道,在循环水这个大的电导池中(富含盐),形成无数个小浓差电池,每个小电池就是一个点发生电化学反应,从而加速设备点蚀现象的发生,久之即发生纵深腐蚀穿孔事故。
循环冷却水系统处理药剂可以增强设备腐蚀性能,延长设备使用寿命;
腐蚀
是指通过化学或电化学反应使金属被消耗破坏的现象。
在循环水系统中,主要以溶解氧化学或电化学腐蚀为主,这种腐蚀除了会造成系统的水冷设备损坏或使用寿命减少外,还会由于腐蚀造成水冷器穿孔,从而引起工艺介质泄漏造成计划外的停车事故等,另外由于腐蚀会产生锈镏,会引起换热效率下降或管线堵塞等危害。
展望
对于循环水处理剂的具体应用,要注重药剂的作用机理、协同效应等基础理论的研究,在不断提高、完善现有品种的生产技术的基础上,加强多功能循环水处理药剂和辅助自动监测控制设备的研究和应用。循环水处理药剂的快速发展,对于热电厂这样一些水处理剂用量大的企业,应加快循环水处理系统工艺的优化,注重理论与实践相结合,持续将创新技术应用到具体生产中。我国经济的飞速发展,对循环水处理剂的需求将越来越大,从可持续发展角度来看,多功能和绿色化将是未来循环水处理剂发展的方向。
最新修订时间:2022-09-27 16:29
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