Patente antiincrustante

Después del uso de agua de refrigeración en circulación, el plasma de Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42-, los sólidos disueltos y los sólidos suspendidos en el agua aumentan en consecuencia, y los contaminantes en el aire, como el polvo, Los desechos, las fugas solubles de gas y materiales del intercambiador de calor, etc., pueden ingresar al agua de refrigeración en circulación, provocando corrosión e incrustaciones en los equipos y tuberías en el sistema de agua de refrigeración en circulación, lo que reduce la eficiencia de transferencia de calor del intercambiador de calor y reduce el cruce de agua. -sección, e incluso provocando equipos y corrosión y perforación de tuberías.

Las incrustaciones, la corrosión y la reproducción microbiana en los sistemas de circulación de agua de refrigeración están interrelacionadas. La suciedad y el limo microbiano pueden causar corrosión subincrustante y los productos de corrosión forman incrustaciones. Para solucionar estos problemas en el sistema de circulación de agua de refrigeración se debe realizar una gestión integral.

Al utilizar tecnología de estabilización de la calidad del agua y combinar tratamientos físicos y químicos para controlar y mejorar la calidad del agua, podemos resolver eficazmente los problemas de corrosión, incrustaciones e incrustaciones biológicas en el sistema de agua de refrigeración en circulación y lograr una buena calidad del agua. y beneficio de ahorro de energía. Los productos de ozono se han utilizado ampliamente en la electrónica nacional, la energía eléctrica, las bebidas, la industria farmacéutica y otras industrias, y su calidad ha alcanzado el nivel de la misma industria en países extranjeros en la década de 1990. El beneficio comparable de la relación entrada-salida es: 1: 2-1: 10, lo que puede ahorrar energía, mejorar la eficiencia de utilización del equipo, extender la vida útil del equipo y la seguridad operativa y reducir la contaminación ambiental.

El ozono se puede utilizar como único agente de tratamiento para reemplazar otros agentes de tratamiento del agua de refrigeración. Puede inhibir las incrustaciones, la corrosión y la esterilización, permitiendo que el sistema de agua de refrigeración funcione a una alta concentración múltiple o incluso a cero. emisiones, ahorro de agua y energía y protección de los recursos hídricos. Al mismo tiempo, el tratamiento del agua de refrigeración con ozono no causa ninguna contaminación ambiental; La aplicación del ozono en el tratamiento del agua circulante ha tenido éxito en el extranjero, pero todavía está en blanco en este campo a nivel nacional. Sistema de tratamiento de agua de refrigeración circulante industrial (planta de energía)

1. Descripción general

Después de utilizar el agua de refrigeración circulante, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42- plasma, sólidos disueltos y suspendidos. sólidos en el agua En consecuencia, los contaminantes en el aire, como polvo, escombros, gases solubles y fugas de materiales del intercambiador de calor, pueden ingresar al agua de refrigeración en circulación, causando corrosión e incrustaciones en los equipos y tuberías en el sistema de agua de refrigeración en circulación, reduciendo la La velocidad de enfriamiento reduce la eficiencia de transferencia de calor del calentador, reduce la sección transversal del agua e incluso causa corrosión y perforación de equipos y tuberías.

Las incrustaciones, la corrosión y la reproducción microbiana en los sistemas de circulación de agua de refrigeración están interrelacionadas. La suciedad y el limo microbiano pueden causar corrosión subincrustante y los productos de corrosión forman incrustaciones. Para solucionar estos problemas en el sistema de circulación de agua de refrigeración se debe realizar una gestión integral.

Al utilizar tecnología de estabilización de la calidad del agua y combinar tratamientos físicos y químicos para controlar y mejorar la calidad del agua, podemos resolver eficazmente los problemas de corrosión, incrustaciones e incrustaciones biológicas en el sistema de agua de refrigeración en circulación y lograr una buena calidad del agua. y beneficio de ahorro de energía. Los productos de ozono se han utilizado ampliamente en la electrónica nacional, la energía eléctrica, las bebidas, la industria farmacéutica y otras industrias, y su calidad ha alcanzado el nivel de la misma industria en países extranjeros en la década de 1990. El beneficio comparable de la relación entrada-salida es: 1: 2-1: 10, ahorra energía, mejora la eficiencia del uso del equipo, extiende la vida útil del equipo y la seguridad operativa y reduce la contaminación ambiental.

China es un país con escasez de agua porque, según los estándares internacionales, el suministro anual de agua por persona es inferior a 1.000 toneladas. En la actualidad, la escasez de agua en mi país supera los 100 mil millones de metros cúbicos. Los recursos hídricos per cápita en muchas zonas se aproximan a los de Israel, un país mundialmente famoso por su escasez de agua. Este es el caso de la meseta de Loess. China figura entre los países con escasez de agua del mundo. La escasez de agua es particularmente grave en amplias zonas del norte y el oeste. La escasez de agua causada por la contaminación de las aguas superficiales en el sureste de mi país también es grave. De las 670 ciudades grandes y medianas del país, 400 sufren escasez de agua en diversos grados. Entre ellas, 110 ciudades padecen una grave escasez de agua. Los últimos datos muestran que Beijing tiene actualmente menos de 300 metros cúbicos de recursos hídricos per cápita. Ante una situación de escasez de agua tan grave, el consumo de agua industrial en China es asombroso. La razón principal es que la tasa de reutilización del agua industrial es baja. La tasa de reutilización del agua industrial es sólo del 20-30%. Sólo un tercio de los países desarrollados. Si se produce una tonelada de acero, el consumo de agua de China es de 1 a 6 veces mayor que el nivel avanzado internacional. El consumo de agua de China para producir una tonelada de papel es más de tres veces el nivel avanzado internacional. Otras industrias también desperdician agua. El ahorro de agua se ha convertido en una máxima prioridad para nuestro país, y el problema de la escasez de agua también restringirá seriamente el desarrollo sostenible de la economía de nuestro país en este siglo, y también causará problemas sociales y ambientales como el deterioro del medio ambiente ecológico, el deterioro de el entorno de los asentamientos humanos y los conflictos cada vez más importantes por los recursos hídricos. Para ahorrar agua, el país está formulando e implementando algunas medidas y políticas específicas para fomentar la conservación del agua, mejorar la reutilización del agua y el tratamiento y reutilización de las aguas residuales. China implementará gradualmente medidas como racionar el suministro de agua, aumentar los precios del agua y multar por el uso excesivo del agua.

Según información relevante, antes de 2006, los precios del agua en la región norte se elevarán a 4 yuanes por tonelada para el agua doméstica y a 6 yuanes por tonelada para el agua industrial, se implementará un suministro limitado de agua para diferentes industrias y se impondrá una multa de 6 veces. se impondrá por cualquier exceso. Esto obligará a todas las industrias y residentes a ser más conscientes de la conservación del agua.

En la actualidad, es una conclusión inevitable que los costos de agua y drenaje de varias unidades están aumentando gradualmente y rápidamente. Sin embargo, en lo que respecta al proceso de refrigeración del agua circulante de la central eléctrica, aunque seguirá mejorando, porque es un proceso maduro desde hace muchos años, no es posible un progreso revolucionario en un corto período de tiempo. Parece difícil que el proceso principal aproveche su potencial para desempeñar un papel importante en la reducción de costos y la mejora de la eficiencia. En este caso, obviamente es necesario hacer un buen trabajo en la gestión del agua. Sólo desde la perspectiva de mejorar los beneficios económicos de la empresa, también tendrá el efecto de obtener el doble de resultado con la mitad de esfuerzo. Por lo tanto, la reutilización de las aguas residuales después del tratamiento profundo se ha convertido en una tendencia general para que las empresas mejoren la eficiencia, la producción limpia, ahorren energía y reduzcan la contaminación ambiental.

2. Antecedentes técnicos e importancia

La circulación de agua de refrigeración es el principal proyecto de uso de agua industrial. En las industrias petroquímica, eléctrica, siderúrgica, metalúrgica y otras, el consumo de agua de refrigeración circulante representa entre el 50% y el 90% del consumo total de agua de las empresas. Debido al diferente contenido de sal en el agua cruda, cuando el agua de refrigeración en circulación se concentra a un cierto múltiplo, se debe descargar una cierta cantidad de agua concentrada y se debe agregar agua nueva. Para una unidad de condensación de 300.000 kilovatios, el volumen de agua de refrigeración en circulación debería alcanzar aproximadamente 33.000 toneladas/hora. Suponiendo que el contenido de sal en el agua cruda es de 1000 mg/L y el coeficiente de concentración es 3, el volumen de descarga de agua concentrada del agua de refrigeración en circulación es de aproximadamente 6-8 ‰, es decir, 198-264 m3/h. tiempo, el agua nueva a agregar es igual a las pérdidas por drenaje y evaporación.

Debido a la limitación de la concentración múltiple, el agua de refrigeración en circulación debe descargar una cierta cantidad de agua concentrada y agregar una cierta cantidad de agua nueva durante la operación. Controle el contenido de sal, el valor de pH, la concentración de materia orgánica y el contenido de materia suspendida en el agua de refrigeración dentro de rangos razonables permitidos. Es de gran importancia tratar y reutilizar esta parte del vertido de agua concentrada. No solo puede mejorar la tasa de reutilización del agua y ahorrar recursos hídricos, sino que también puede mejorar en gran medida la condición general del agua de refrigeración en circulación.

Tres. La situación actual y los problemas existentes con la circulación del agua de refrigeración

El agua de refrigeración en circulación se bombea a todos los usuarios del sistema de refrigeración. Después del intercambio de calor, la temperatura aumenta y se envía a la torre de refrigeración para su refrigeración. En la torre de enfriamiento, el agua caliente se rocía hacia abajo desde la parte superior de la torre en gotas o películas de agua, mientras que el aire fluye en dirección opuesta u horizontalmente, y el intercambio de calor se produce durante el proceso de contacto aire-agua. Cuando la temperatura del agua baje para cumplir con los requisitos del agua de refrigeración, el reciclaje continuará.

Cuando el aire se desborda desde la parte superior de la torre, elimina vapor de agua y aumenta el contenido de iones en el agua en circulación. Por lo tanto, es necesario agregar agua dulce y descargar agua concentrada para mantener el contenido de sal en una cierta concentración para garantizar el funcionamiento normal de todo el sistema. La cantidad de agua suplementaria debe compensar la pérdida de agua causada por la evaporación, el viento (incluidas las salpicaduras y el arrastre) y la descarga de aguas residuales. La relación entre el contenido de sal del agua en circulación y el agua suplementaria es el múltiplo de concentración del sistema de agua en circulación. En un determinado sistema de agua de refrigeración en circulación, siempre que cambie el contenido de sal del agua de suministro, se puede cambiar el factor de concentración del sistema de agua de refrigeración en circulación. Aumentar el factor de concentración es la clave para garantizar el funcionamiento económico de todo el sistema de agua de refrigeración en circulación. sistema de agua de refrigeración.

El agua de refrigeración circula continuamente en el sistema de circulación. Debido al aumento de la temperatura del agua, los cambios en el caudal, la evaporación y la concentración de diversos iones inorgánicos y materia orgánica, las torres de enfriamiento y piscinas de enfriamiento están sujetas a la luz solar, el viento y la lluvia, la entrada de polvo y escombros, así como a Debido al impacto integral de las estructuras y materiales del equipo, surgirán muchos problemas.

1. Adhesión de incrustaciones

En el sistema de circulación de agua de refrigeración, la concentración de bicarbonato aumenta con la evaporación y la concentración. Cuando su concentración alcanza un estado sobresaturado, o cuando la temperatura del agua en la superficie de transferencia de calor aumenta, se descompondrá para generar carbonato y se depositará en la superficie de transferencia de calor, formando incrustaciones de sal densas y ligeramente solubles con mala conductividad térmica (≤1,16 W/( m.K), el acero en general es 45W/(m.K). Por lo tanto, la incrustación reducirá la eficiencia de transferencia de calor del intercambiador de calor. En casos severos, bloqueará el intercambiador de calor, aumentará la resistencia del sistema y reducirá la eficiencia de las bombas de agua y las torres de enfriamiento. y aumentar el consumo de capacidad, reducir la producción, acelerar la corrosión local e incluso provocar un apagado anormal

2. Corrosión del equipo

En el sistema de agua de refrigeración en circulación, una gran cantidad de. Los equipos están hechos de metal. Cuando se utiliza agua de refrigeración en circulación, se producirá corrosión y perforación. Esto es causado por una variedad de factores, que incluyen: corrosión electroquímica causada por el oxígeno disuelto en el agua de refrigeración; SO42-); microorganismos (bacterias anaerobias, bacterias del hierro), etc.

La pared de la tubería del equipo está corroída y perforada, lo que provoca fugas, o el medio del proceso se filtra al agua de refrigeración, provocando pérdida de material y contaminando el cuerpo de agua, o el agua de refrigeración penetra en el medio del proceso, afectando la calidad del producto, provocando pérdidas económicas y; afectando la producción segura.

3. Crecimiento microbiano y mudificación

En el agua en circulación, la concentración de nutrientes, el aumento de la temperatura del agua y la luz solar crean las condiciones para la rápida reproducción de bacterias y algas. El moco secretado por las bacterias hace que el polvo, las impurezas y los depósitos químicos que flotan en el agua se peguen formando depósitos adheridos a la superficie de transferencia de calor, es decir, moco biológico o incrustaciones blandas. La adhesión del lodo provocará corrosión, reducirá el flujo de agua de refrigeración y, por lo tanto, reducirá la eficiencia de la refrigeración; en casos graves, bloqueará las tuberías y obligará a detener la producción para su limpieza; En resumen, la circulación prolongada del agua de refrigeración provocará inevitablemente problemas de incrustaciones, corrosión y crecimiento microbiano. Sólo resolviendo estos tres problemas podremos estabilizar la producción, ahorrar recursos y energía, reducir así la contaminación ambiental y mejorar los beneficios económicos.

IV. Estado actual de la tecnología de tratamiento de agua de refrigeración en circulación

1. Control proporcional

La incrustación que se genera más fácilmente en el sistema de agua en circulación es la incrustación de carbonato de calcio. Control de incrustaciones Es para evitar que precipite el carbonato cálcico. Existen aproximadamente los siguientes métodos.

(1) Los iones de calcio y magnesio eliminados del agua de refrigeración suplementaria se ablandarán antes de que el agua suplementaria entre en el sistema de agua en circulación, y el Ca2+ y el Mg2+ se eliminarán sin formar incrustaciones. En la actualidad, existen dos métodos de ablandamiento comúnmente utilizados:

Uno es el método de resina de intercambio iónico, que es adecuado para sistemas de agua en circulación con pequeños volúmenes de agua suplementaria. El segundo es el método de ablandamiento con cal, es decir, agregar cal para precipitar el CaCO3 generado por la reacción de Ca (HCO3) 2 de antemano. Este método tiene un bajo costo y es adecuado para sistemas de agua de refrigeración en circulación con alto contenido de calcio en agua cruda (especialmente agua cruda incrustada con dureza temporal) y grandes cantidades de agua suplementaria.

⑵ Añade ácido o pasa gas CO2 para bajar el valor del PH y estabilizar el bicarbonato.

Agregue ácido (generalmente ácido sulfúrico) o pase gas CO2 al agua en circulación para reducir el valor del PH, lo que hace que el equilibrio de abajo se mueva hacia la izquierda y el bicarbonato esté en un estado estable.

ca(HCO 3)2 = = = = = = CaCO3+H2O+CO2

En la actualidad todavía se utiliza el método de añadir ácido. La clave es controlar la cantidad. de ácido agregado, de lo contrario, el ácido se agregará demasiado y acelerará la corrosión del equipo. Cuando se introduce gas CO2, el valor del pH también debe controlarse bien. De lo contrario, cuando el agua circulante pase por la torre de enfriamiento, debido al desbordamiento de CO2, el CaCO3 cristalizará en la torre, bloqueando el relleno y provocando la transferencia de incrustaciones de calcio. Este método todavía tiene valor de promoción en algunas plantas de fertilizantes, plantas químicas y plantas de energía con fuentes de gas CO2.

(3) Agregar inhibidor de incrustaciones

Agregar inhibidor de incrustaciones al agua en circulación puede destruir el proceso de crecimiento de cristales de CaCO3, controlando así la formación de incrustaciones. Los inhibidores de incrustaciones comúnmente utilizados actualmente incluyen polifosfatos, ácidos polifosfónicos orgánicos, fosfatos orgánicos, poliacrilatos, etc. Este es también el método antical más utilizado.

2. Control de incrustaciones

Para controlar las incrustaciones se pueden realizar esfuerzos desde los siguientes aspectos:

(1) Pretratar el agua de suministro para reducir la turbidez.

⑵ Realizar tratamiento de calidad del agua circulante.

⑶ Agregar un dispersante puede dispersar el lodo adherido y las impurezas en partículas, suspenderlas en el agua, fluir con el agua sin sedimentarse, reducir el impacto de la suciedad en la transferencia de calor y parte de los sólidos suspendidos pueden También se descargará con las aguas residuales.

⑷ Agregue equipo de filtración de derivación si agrega equipo de filtración de derivación al sistema y controla el flujo de derivación y la turbidez del equipo de derivación de entrada y salida, se puede mantener la turbidez del sistema durante el funcionamiento a largo plazo. a Reducir la formación de suciedad dentro de los indicadores de control.

3. Control de la corrosión del metal en sistemas de agua de refrigeración en circulación

Existen cuatro métodos comunes para controlar la corrosión del metal en sistemas de agua de refrigeración en circulación:

(1) Agregar inhibidores de corrosión Los inhibidores de corrosión son aditivos que se utilizan para inhibir la corrosión del metal en medios corrosivos. Su dosis es pequeña, no cambiará las propiedades de los medios corrosivos y no requiere equipo especial ni tratamiento de superficie. Por lo tanto, el uso de inhibidores de corrosión es una medida de protección de metales rentable y adaptable. En sistemas de agua de circulación abierta, los inhibidores de corrosión comúnmente utilizados incluyen silicato, molibdato, sal de zinc, fosfato, polifosfato, ácido polifosfónico orgánico, mercaptobenzotiazol (MBT), benzotriazol (BTA), metilbenzotriazol (TTA), sulfato ferroso, etc. Para aliviar la presión de la eutrofización ambiental, actualmente se prefieren estos últimos fosfonatos orgánicos e inhibidores de la corrosión bajos en fósforo.

⑵ Aumentar el valor de PH del agua en circulación aumenta la tendencia a formar una película protectora contra la oxidación en la superficie del metal, lo que facilita su pasivación y favorece el control de la corrosión de los equipos. Los sistemas de agua de enfriamiento de ciclo abierto generalmente aumentan el pH mediante la aireación dentro de la torre de enfriamiento. Cuando el agua y el CO2 del aire alcanzan el equilibrio, el pH del agua es aproximadamente 8,5. Aumentar el valor del pH del agua en circulación inevitablemente traerá algunos problemas: la tendencia a la incrustación del agua en circulación aumenta; la velocidad de corrosión del equipo ha disminuido, pero aún no puede cumplir con los requisitos; algunos inhibidores de corrosión comunes han fallado; Actualmente se puede solucionar añadiendo inhibidores de corrosión compuestos especialmente desarrollados para el tratamiento de agua de refrigeración alcalina, como polifosfato-sal de zinc-fosfonato-dispersante, polifosfato-ortofosfato-fosfonato-polimerización ternaria Materiales, ácido polifosfónico orgánico-polímero dispersante-pirrol, poliol fosfato -polímero de ácido acrílico, HEDP-PMA, etc. La fórmula compuesta de estos agentes de tratamiento de agua puede lograr efectos integrales de desincrustación y anticorrosión. Debido a su efecto sinérgico o sinérgico, tiene un efecto más significativo que el efecto único de un solo agente, que también es la tendencia de desarrollo de los inhibidores de corrosión.

⑶ Los intercambiadores de calor fabricados con materiales resistentes a la corrosión, como los intercambiadores de calor de polipropileno o los intercambiadores de calor de polipropileno modificado con grafito, rara vez se utilizan debido a sus deficientes efectos de transferencia de calor.

⑷ La aplicación de recubrimientos anticorrosión protege el equipo de la corrosión a través del blindaje, la inhibición de la corrosión, la protección catódica y la amortiguación del PH de los recubrimientos anticorrosión.

4. Control microbiano del sistema de refrigeración por agua en circulación

II. Tecnología del sistema

La refrigeración por agua en circulación se suele dividir en sistema de refrigeración por agua en circulación cerrado y sistema de circulación abierto. Sistema de refrigeración por agua. En un sistema de enfriamiento de agua de ciclo cerrado, el agua está en un ciclo cerrado y el agua se enfría sin contacto directo con el aire. En un sistema de enfriamiento de agua de circulación abierta, el agua debe estar en contacto directo con el aire. Según los diferentes métodos de contacto entre el agua y el aire, se divide en enfriamiento de la superficie del agua, enfriamiento de la piscina por aspersión y enfriamiento de la torre de enfriamiento.

Los sistemas de refrigeración por agua de circulación abiertos se pueden dividir en las siguientes tres categorías:

1. Sistema de refrigeración por circulación de retorno a presión

Generalmente, la calidad del agua de esta circulación el sistema de agua no es bueno. Contaminado, sólo se repone una pequeña cantidad de agua perdida durante el reciclaje. El agua de reposición puede fluir hacia una piscina fría o hacia la parte inferior de la estructura de enfriamiento. La piscina de agua fría también puede ubicarse debajo de la torre de enfriamiento y fusionarse con el sumidero.

Suministro de agua→piscina fría→sala de bombas de circulación

↑ ↓

Torre de enfriamiento/taller de producción o equipo de enfriamiento

Circulación de retorno a presión Sistema de refrigeración