循环冷却水中沉积物的控制

冷却水
2020-11-26

循环冷却水体系在运转的过程中,会有各种物质沉积在换热器的传热管外表。因为在天然水中溶解有各种盐类,包含重碳酸盐、硫酸盐、氯化盐、硅酸盐等,其中以溶解的重碳酸盐为最多,也最不安稳,简单分化生成碳酸盐。因而,如果使用含重碳酸盐较多的水作为冷却水,当受热时,会分化为碳酸垢沉淀。

所以在循环冷却水体系中,对沉积物的操控十分重要。因为水中碳酸钙垢的生成是最主要的水垢,因而在谈到水垢操控时,主要是指怎么避免碳酸盐水垢的分出。在考虑操控水垢计划时,要结合循环水水量、处理要求怎么、药剂来源等,因地制宜地选择操控计划。常见的操控计划大致有几种:

(一)   从冷却水来水中去除钙离子

1、 离子交换法   

用离子交换树脂软化冷却水原水,将钙、镁离子从水中置换出来并结合在树脂上,到达从水中钙、镁离子的意图。可是这种办法适用于循环水量小的闭式体系,关于化工企业这样的大循环量的循环冷却水体系不适用。

2、 石灰软化法

在补充水未进入循环冷却水体系之前,在预处理时就投加恰当的石灰,让水中的碳酸氢钙与石灰在澄清池中预先反响,生成碳酸钙沉淀分出,然后除去水中的钙、镁离子。

(二)   加酸或通二氧化碳,下降PH值,安稳重碳酸盐

1、 加酸

通常是加硫酸。因为重碳酸盐在水中常呈下列平衡:

Ca(HCO3)2=Ca2++2HCO3-

HCO3=H++CO32-

所以加酸带入的氢离子,可促使反响向左进行,使重碳酸盐安稳。

2、通CO2气体

如果向水中通入CO2气体,可使下列平衡向左进行,然后安稳了重碳酸盐

Ca(HCO3)2=CaCO3+H2O+CO2

但这种办法常因冷却水经过冷却塔时,CO2易于从水中逸出,在冷却塔中分出碳酸钙,堵塞冷却塔中填料之间的空隙。此外,因为通入CO2后冷却水呈酸性,简单对管道和换热设备构成腐蚀。因而这种办法也不常用。

(三)   投加阻垢剂

从水中分出碳酸钙等水垢的过程,就是溶解性盐类从溶液中结晶沉淀的一种过程。依照结晶动力学观念,结晶的过程首先是生成晶核,构成少数的微晶粒,然后这种细小的晶体在溶液中因为热运动(布朗运动)不断地相互磕碰,和金属器壁也不断地进行磕碰,磕碰的成果就提供了晶体生长的时机,时小晶体不断地变成大晶体,也就是构成了掩盖传热面的垢层。

从CaCO3的结晶过程看,如能投加某些药剂,损坏其结晶增长,就可到达操控水垢构成的意图。常用的阻垢剂有聚磷酸盐、有机多元磷酸、有机磷酸酯、聚丙酸盐等。

现在常选用投加阻垢剂的办法操控水垢的构成。


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