工业管道硫酸钙的结垢去除问题_李建雄.pdf

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1、DOI:10.13388/j.cnki.ysajs.2013.03.0232013年9月阴山学刊Sep．2013第27卷第3期YINSHANACADEMICJOUＲNALVo1．27No．3工业管道硫酸钙的结垢去除问题＊李建雄(包头师范学院继续教育学院，内蒙古包头014030)摘要:针对工业管道使用过程中，经常产生CaSO4沉淀后的结垢问题，提出了两种溶解CaSO4的方法。采用NH4HCO3物相转化后，再用HCl溶解，可以有效地提高CaSO4垢的溶解能力。在一定实验条件下，当结垢厚度小于5mm时，85%以上的CaSO4

2、可进行转化，使CaSO4总溶解率可达90%以上。另外在一定条件2+下，能与Ca离子络合生成较稳定络合物的有机络合剂，对CaSO4也有一定的溶解能力。关键词:硫酸钙;结垢;溶解;管道中图分类号:TU81文献标识码:A文章编号:1004－1869(2013)03－0089－02地壳中钙的丰度较高，仅次于氧、硅、铝、铁，占的，它具有广泛的实用价值。第五位，由于它的化学性质较活泼，所以一般钙元素1采用物相转化溶解硫酸钙是以化合态形式存在的。另外，钙又是构成植物细CaSO4在水中的溶解率仅为2．8%，在2mol．胞壁和动物骨骼的

3、重要元素，并且具有抗过敏等作－1L的HCl溶液中，CaSO4溶解率可提至14%;进用。因此，哮喘病人宜多吃些含钙高的食物，诸如:一步增大HCl浓度对CaSO4的溶解量影响不大;2+牛、羊奶及其奶粉、奶酪、酸奶、炼乳。Ca属于形成－1HCl浓度超过3．1mol．L时，CaSO4的溶解率甚2－2－岩垢的主要离子之一，它与CO3、SO4等阴离子至略有降低，由14．1%左右降为12．6%。物相转的结合，必然产生CaCO3、CaSO4类结垢物质。其中化使CaSO4增溶的基本思路为:先加入NH4HCO3CaSO4属微溶盐，在水中的

4、溶解度比较小，且溶解度－6将CaSO4(KSP=9．1×10)转化为溶解度更小的随温度的升高，出现特殊的先升高后降低现象。如－92－10℃溶解度为0．19g，40℃为0．20，100℃降至0．16，CaCO3(KSP=2．8×10)，过滤除去SO4离子，2－再加入HCl与CaCO3反应，从而可使其溶解。对应属于具有反常溶解度的盐。一般的天然水中，SO4的化学反应为:含量不高，在通常加热条件下，CaSO4不具备析出++2－2+NH4HCO3=NH4+H+CO3，的条件;当水的蒸发量较大时，使得水中的Ca与2－2－SO2－

5、高度浓缩，CaSO的离子积大于其溶度积，则CaSO4+CO3=CaCO3↓+SO444+2+易析出坚硬CaSO4，而不易去除。如果在工业生产CaCO3+2H=Ca+CO2↑+H2O设备、管路中形成CaSO4垢，不但会影响传热效果，CaSO4与NH4HCO3反应以后，形成的沉淀物浪费能源;甚至会造成垢下腐蚀，从而影响正常使大多为碳酸钙，另有少量半水硫酸钙共存。实验结用。因此，在工业生产中一方面要防止CaSO4垢的果表明，增加NH4HCO3浓度，可显著提高CaSO4生成，另一方面对已形成的硫酸钙垢，需要寻找溶垢转化成CaC

6、O3的程度;当NH4HCO3浓度大于1．效率高、成本低的试剂和操作简便的有效方法。目54mol/L时，CaSO4转化率稳定在88%左右。然前出现的溶解硫酸钙技术均为专利技术，成本较高，后，再加入HCl与CaCO3反应，因产物生成CO2和不利于推广。因此对这方面进行研究是十分必要H2O，该反应进行的非常彻底，最终可除去管道中的*收稿日期:2013－09－04作者简介:李建雄(1962－)，内蒙古五原人，实验师，研究方向:化学实验、成人教育和教师教育培训。89CaSO4结垢。如果把NH4HCO3而改为NH4HCO3或不同p

7、H条件下均相差不大，但在强酸性条件下溶Na2SO4，CaSO4的溶解效果没有明显的差异。解度略偏高。在一定条件下，上述四种络合剂浓度，2采用有机络合剂溶解硫酸钙对CaSO4的溶解能力的影响，溶解度并非与络合剂已二胺四乙酸二钠(EDTA)、羟基乙叉二膦酸的浓度成正比关系。在一定条件下，当温度改变时，(HEDP)、氨三乙酸(NTA)、氨基磺酸等有机物质，上述四种有机络合剂，对的溶解能力也有所不同。其分子中含有活性基团，起络合剂的作用，能与随着温度的升高，CaSO4在EDTA中的溶解度逐渐CaSO溶解、解离产生的Ca2+形成

8、较稳定的1∶1的减小，常温下最高;在HEDP中的溶解度50℃时最4鳌合物，从而使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解的方大;在氨基磺酸中的溶解度80℃时最大。〔参考文献〕向移动，最后可使CaSO4沉淀溶解。但是，采用上述有机络合剂溶解CaSO4时，溶液的酸度、溶解时［1］尹忠，赵晓东．硫酸钙在盐酸和氯化钠水溶液中的溶解的温度和有机络合剂