循环冷却水处理配方的改进.doc

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1、循环冷却水处理配方的改进摘要：针对化肥厂原用水稳剂Z851在现场应用中暴露的问题，从筛选单剂开始，经过试验，研制出以有机膦、磺酸盐类共聚物、锌等为主剂的水稳剂Z981B。现场应用证明：Z98lB水稳剂综合性能远优于原来的相磷锌系水稳剂，碳钢试管平均腐蚀速率0.0368mm/a，粘附速率11.06mcm，适用于目前化肥循环水运行状况，有优良的缓蚀阻垢性能。关键词：循环冷却水水质稳定剂缓蚀阻垢1化肥循环水系统运行现状　　我公司化肥厂循环水系统原用水稳剂Z851是公司研究所于20世纪80年代初期针对当时化肥系统运行工况研制开发的

2、一种钼磷锌系水稳剂。该水稳剂对当时化肥厂的水处理起到了一定的积极作用。但随着时间的推移，化肥循环水系统的运行工况和水质状况都起了一系列的变化，Z851在应用中日渐暴露其不足，其主要表现为：缺少对铜换热器的缓蚀能力，碳钢腐蚀严重，结垢现象也较为突出，部分高温水冷器夏季有冷却不下来的现象，现场监测数据超标严重。表1、表2分别是化肥厂使用Z851水稳剂条件下现场监测数据和水冷器垢样分析结果。　　从表2数据来看：铜和不锈钢水冷器垢样中的结垢因子（CaO+MgO+P2O2）都在40％以上，ZnO质量分数在20％以上，说明循环水系统中

3、结垢和锌盐沉积都相当严重[1]；而碳钢水冷器垢样中的Fe2O3含量又反映出碳钢的腐蚀也是不容忽视的，从表1数据又同时印证系统结垢腐蚀的严重性。这说明使用Z851水稳剂，其缓蚀阻垢性能都已远不能满足目前化肥循环冷却水系统的运行状况，为此研制开发新型水稳剂势在必行。2新型水稳剂的实验室研制　　化肥厂循环冷却水的补充水有两种水源：水库水和河道水，具体水质数据见表3，一般现场使用时是一种水源单独补加，当某种水源供水不足时，再换用另一种水源，但两种水都是超低硬度、低碱度的强腐蚀性水，经浓缩5－7倍后，仍有一定的腐蚀性，又呈现较强的结

4、垢趋势，这对开发新水稳剂提出了更高的要求，要求其不仅有优良的缓蚀性能，同时有很好的阻垢分散性能。表１化肥厂近两年现场监测试管数据年份15碳钢试验铜试验腐蚀速率／（mm·a-1）粘附速率／(mcm)腐蚀速率／（mm·a-1）粘附速率／(mcm)19980.226818.2219990.247329.170.222910.58总公司标准<0.075<15<0.005<15表２现场水冷却器垢样分析结果（1999年５月现场采样）%水冷器号材质垢组分w(550℃灼减)w(950℃灼减)w(酸不溶物)15w(C

5、aO+MgO)w(P2O5)w(Fe2O3)w(Al2O3)w(ZnO)w(CuO)总计0103-E2碳钢11.471.988.063.0410.6560.183.823.770.01102.94112-KE1碳钢10.671.366.141.878.2666.752.531.110.0498.74111-K1E3铜15.21.8153.1512.1434.014.0415.0223.830.33109.54117-K1E1不锈钢17.972.440.9415.8929.361.688.5822.790.0299.7表3两

6、种水源的水质分析数据分析项目水库水河道水总硬度ρ(CaCO3)/(mg·L-1)23.455.0总碱度ρ(CaCO3)/(mg·L-1)16.031.2钙硬ρ(CaCO3)/(mg·L-1)16.61534.4PH值7.216.89ρ(C1-)/(mg·L-1)8.8536.3ρ(SO42-)/(mg·L-1)15.534.2电导率/（μS·cm-2）112.0244.0ρ（总溶固）/(mg·L-1)72.3167.5ρ（浊度）/(mg·L-1)1.01.22.1水稳剂配方的确定　　对Z851配方中的单剂及配比进行了具体分

7、析，同时针对其在现场应用中所表现的不足，认为配方本身存在的主要缺陷为：①缺少铜缓蚀剂；②配方中所用有机磷性能欠佳，存在一定程度的分解，分解后药效降低；③没有较好的阻垢分散剂来适应高浓缩倍数运行。根据分析我们进行了新型水稳单剂的筛选，优选了有机磷竣酸、磺酸盐类共聚物及铜缓蚀剂苯骄三氮挫，同时复配一定的锌盐。　　根据优选的单剂，进行单剂间不同比例的复配，共试验了38个配方，其中14个配方的不预膜试片的腐蚀速率低于０.０４６mm／a。初选得到的14个配方，进行多次试验，各配方的腐蚀速率见表4。15表4不同配方的腐蚀速率及缓蚀率配

8、方单剂配比腐蚀速率/（mm·a-1）缓蚀率/%w(有机膦羧酸)/%w(磺酸盐类共聚物)/%w（苯骈三氮唑)/%w(Zn2+)/%146280.039097.62681100.034697.9312102120.015099.148123150.03571597.851015160.031898.0612