反渗透水处理在小型蒸汽锅炉系统中的应用.pdf

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1、工业锅炉2015年第3期(总第151期)文章编号：1004—8774(2015)03-0034-03反渗透水处理在小型蒸汽锅炉系统中的应用张建华，袁长军(江苏油田分公司试采二厂，江苏淮安211600)TheApplicationofReverseOsmosisWaterTreatmentinSmallSteamBoilerZHANGJian—hua，YUANChang-jun(StopesinJiangsuOilfieldBranchFactory，Huaian211600Jiangsu，China)第一作者：张建华(1964一)，男，毕业摘要：针对锅炉房原水碱度高，现有逆流再生钠离子

2、交换器只除硬不除碱，导致锅炉排于承德石油高等专污率居高不下、热能浪费严重以及蒸汽换热系统腐蚀严重的问题，采用反渗透水处理装置，较好科学校热能工程专地解决了此类问题，取得了很好的节能效果，换热系统维修成本明显降低。业，江苏油田分公司关键词：蒸汽锅炉；水处理；反渗透；节能试采二厂安全科科中图分类号：TK223．5文献标识码：B员，工程师。O前言1现状及问题分析随着企业对节能降耗意识的增强和反渗透水处江苏油田分公司试采二厂共有9个锅炉房、23理技术的日益成熟，工业锅炉采用反渗透水处理技台蒸汽锅炉(4t／h蒸汽锅炉14台，2t／h蒸汽锅炉9术获得除盐水的逐渐增多。与软化水相比，除盐水台)，均采

3、用地下水源供水，原水碱度普遍较高(检是将水中的溶解固形物、硬度、碱度大部分除去，锅测结果如表1)，低的5．0mmol／L，最高的达9．03水碱度很低，锅炉排污率可降至1％以下，对节能降mmol／L，水处理设备为逆流再生钠离子交换器，只耗意义重大；另外锅水溶解杂质较低，易结垢物质较除硬度，不除碱度。GB1576-2008<工业锅炉水质难达到过饱和，对防止锅炉结垢有很大帮助，大大提标准》要求蒸汽锅炉锅水碱度控制在6—26mmol／L，高了锅炉运行的安全性和经济性。为保证锅水碱度不超标，必然要大量排污，热能浪费严重，且排污频次高，工作量大。表1锅炉房原水碱度检测结果锅炉排污率计算如下：A汽一

4、蒸汽碱度，mmol／LP排=Q污／Q汽×100％A污一排污水碱度，mmol／L式中P排一锅炉排污率，％当碱度为9．03mmol／L时，锅水碱度要控制在Q污一锅炉排污量，t／h6—26mmol／L，如全部采用软化水作为锅炉给水，其Q汽一锅炉蒸发量，t／h排污率至少为：根据物料平衡关系，带入锅炉的碱度等于排出P排=Q污／Q汽×100％锅炉的碱度，其公式如下：=A给／(A污一A给)×100％Q给A给=Q汽A汽+Q污Am=9．03／(26—9．03)×100％式中Q给一锅炉给水量，t／h=53．2l％A蛤一给水碱度，mmol／L如此高的排污率，已远远超出对蒸汽锅炉排污率的要求，导致锅水碱度控制

5、困难，排污操作频繁、收稿日期：2014-08-28工作量大，能源浪费极大。·水处理技术·反渗透水处理在小型蒸汽锅炉系统中的应用35在对原水进行碱度滴定过程中发现，当用酚酞(3)由于钠离子的当量值要比Ca、Mg的当量作指示剂时(滴定终点为8．3)，酸的消耗数为0，即值大，故经钠离子交换后，水中的含盐量稍有增加。酚酞碱度A=0，也就是说A。j=A(全碱度)，水中钠离子交换剂运行一段时间后，交换剂上的钠基本上是HC03形式的碱度。离子已大部分转变为钙、镁离子，以致出水的硬度又当HC03-进入锅内经加热后，发生热分解，放将增高，这说明交换剂失效，即丧失软化能力。失效出CO，其反应式如下：后的钠

6、离子交换剂要用浓度为5％～8％的食盐(即2NaHCO3_cO2T+H20+NaCO3NaC1)溶液进行还原(称为再生)，即再用Na把交Na2CO3+H2OcO2f+2NaOH换剂上的Ca¨、Mg置换出来。反应式如下：生成的CO，与蒸汽一起流经蒸汽管道，经汽水2CaR2+2nNaC1=2NaR+CaC12+2(n一1)NaC1换热器溶人换热后的凝结水中，使凝结水呈酸性。CO2+H2O与H+HC03-2MgR2+2nNaC1=2NaR+MgC12+2(n一1)因此造成换热器底部、尾部及换热器出口至凝NaC1结水箱的凝结水管线腐蚀，腐蚀产物污染了凝结水3反渗透原理(呈红色)，为保证锅炉安全运

7、行，凝结水回收量减反渗透是自然现象——渗透的逆过程，对透过少或者直接不回收，浪费热能和水资源。的物质具有选择性的薄膜称为半透膜，一般将只能2逆流再生钠离子交换器交换原理透过溶剂而不能透过溶质的薄膜称之为理想的半透与原水中的碳酸盐作用时：膜，当把相同体积的稀溶液和浓溶液分别置于半透2NaR+Ca(HCO3)2=CaR2+2NaHCO3膜的两侧时，稀溶液中的溶剂将自发地透过半透膜2NaR+Mg(HCO3)2=MgR2+2NaHCO3向浓溶液一侧流动