硫酸钙结垢及其防治技术应用进展

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1、第24卷第2期天津化工Vol．24No．22010年3月TianjinChemicalIndustryMar.2010硫酸钙结垢及其防治技术应用进展刘洁，袁建军（天津科技大学，天津300457）摘要：在制盐、海水淡化、石油开采、盐湖资源综合利用等工业化生产中常常遇到硫酸钙垢的问题，垢层的不断积累不仅影响传热效率，造成热能损失，产量降低，而且增加生产成本的同时延长了生产周期。因此研究一种有效合理的除垢方法用于工业化生产具有重大的意义。关键词：硫酸钙垢；防垢；结垢doi:10.3969/j.issn.1008-1267.2010.02.004中图分类号：TQ125.1+4文献标志码：A文章

2、编号：1008-1267（2010）02-0010-05CalciumsulfatescalinganditsadvancesinapplicationofcontroltechniquesLIUJie,YUANJian-jun(TianjinUniversityofScienceandTechnology,Tianjin300457,China)Abstract:Inindustrialproductionsofseawaterdesalination,saltmaking,oilrecoveryandresourceutilization,weoftenencountersomep

3、roblemsofcalciumsulfatescale.Theaccumulationofscalenotonlyaffectthetransferofheat,butalsoincreasethecostandextendthecycleinprodution.Therefore,itisbecomeextremelyimportanttostudysomecontroltechniquesofthecalciumsulfatescaleinindustrialproduction.Keywords:calciumsulfatescale;anti-scale;scaling1引言

4、则很可能是硫酸钙水垢。如果将此残渣放到1%氯化钡水溶液中，残渣溶解而原来澄清的氯化钡溶液目前，在海水淡化和浓海水制盐等方面遇到共变浑浊，则证明是硫酸钙水垢。其反应式为：同棘手的问题是硫酸钙结垢。管道结垢后使管道缩BaCl2+CaSO4===BaSO4↓+CaCl2径，流通截面积变小，造成压力损失、排量减小及管硫酸钙在不同温度下存在形式不同。在82℃以道堵塞；管道结垢还会诱发管道局部腐蚀，导致管[1]上为无水CaSO4，在50℃~82℃之间为CaSO4·1/2H2O，道漏失频繁，甚至穿孔，造成破坏性事故。据有关50℃以下形成CaSO·42H2O。硫酸钙晶体中的结晶水资料显示，结垢0.5m

5、m，传热系数下降30%，结垢越多，附着壁表面形成垢层的能力越弱，附着能力1mm则降低50%，由于结垢，造成热能损失，产量[2]也较小，较易用机械方法清除。降低，操作不连续，对实现过程自动化是相当不利2.2硫酸钙垢的形成机理的。硫酸钙垢是化学清洗中较难清洗的垢物。当前海水浓缩时其中的硫酸钙，随着温度升高、水除硫酸钙垢的方法各有利弊，仍需进一步改进并研的蒸发，浓度逐渐增大，当其浓度超过溶解度之后究新型除垢工艺。会生成沉淀析出，并沉积在传热表面上，从而形成2硫酸钙垢的形成与危害致密坚硬的硫酸钙垢。2.1硫酸钙垢的特点硫酸钙垢是黄白色坚硬密实的固体，常不单独收稿日期：2009-11-16形成水

6、垢，而是混在碳酸盐水垢中。如果在水垢中作者简介：刘洁（1983-），女，在读研究生，主要研究海卤水资源综合利用。加入盐酸，水垢并不完全溶解，所剩残渣为黄白色，第24卷第2期刘洁等：硫酸钙结垢及其防治技术应用进展11硫酸钙的结垢是非常普遍的，结垢的根本原因此结垢速率随流速增加而降低。[3]是：壁面附近溶液的过饱和。其结垢过程大致分此外，换热器材质、壁面光洁度等对CaSO4结为硫酸钙结晶析出，向壁面附着，覆盖于壁面三个垢程度和结垢部位也有影响。步骤。3常用的硫酸钙垢防治方法2+2-当溶液中的成垢离子（Ca、SO4）浓度高于溶3.1防垢解平衡时的浓度，达到一定数值后，由于溶液中阴、解决结垢问

7、题最好的方法是抑制结垢，防止垢阳离子之间电荷的相互作用，形成离子对，大量的在系统设备上沉积。从机理上讲为了防止结垢，首离子对彼此聚集，就有可能形成晶核并继续生长，先应防止生成晶核或临界晶核，其次应防止晶体生从溶液中析出形成硫酸钙晶体，这一过程是在溶液[4~8]长，其三应分散晶体。主体中进行的；溶液中的硫酸钙晶体由于浓度差的3.1.1石膏晶种法作用而向壁面扩散，最终完全覆盖于加热壁面上，2+国外对于石膏晶种法防止加热管壁结硫酸钙此时结垢过程为传质