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第2期
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控制ρ'值提高循环水浓缩倍数的措施
张光林
新疆克拉玛依科比技术有限责任公司,新疆克拉玛依834003)
摘要]对克石化公司循环水系统及补水现状进行分析,提出控制pH值运行可有效提高循环水浓编倍数,通过静於和动态
试验,研究了控制值运行对循环水浓缩倍数的影响。试验证明加酸控制pH値运行可有效地减缓结垢,提高循环水的浓缩
倍数。
关键词]pH值;粘附速率;浓缩倍数;措施
克拉玛依石化公司地处我国缺水的西北部。车间新水用量的70%左右,二循环水场循环水量
为节约水资源,克拉玛依石化公司制定了工业水5000mh,三循环水场循环水量4500m3h,浓缩倍
管理制度。循环水是工业用水的主要部分,占80%数保持在3.5~4.0之间,系统一直采用少量加酸偏
左右,提高循环水的浓缩倍数将有效节约工业用碱性的方式运行。近两年由于补水钙硬和总碱度
水量。
的增加,提高浓缩倍数降低新用水量的需求日益
1水质现状及分析
迫切,为此进行了相关研究。
克石化公司共有4套循环水场,其中
1补水现状
套循环水系统循环水量大,补充水量占循环水
补水水质见表1
表1补水水质
值
碱度
2005-03
7.88
22.4
131.0
56.4
2006-03
7.83
115.2
29.0
143.6
67,0
2007-04
7.95
126.4
32.3
151.7
72.3
2008-04
8.01
144.2
38.6
160.0
30.4
77.8
从表1可看出补水水质碱度、硬度持续升高。以这样的补水水质计算(按行业普遍认同标准:自然
偏碱性运行,钙硬十碱度≤900mg兀L),克石化公司循环水浓缩倍数最佳为3.0倍,不宜超过3.5倍(文中
Ca2,Mg2',硬度,碱度均以CaCO3计)。
1.2各循环水场现状
2008年1~6月各循环水场数据见表2。
表22008年1~6月各循环水场水质平均值数据
水场名称
浓缩倍数
硬度
碱度
浊度
总磷
8.72
579.2
371.9
10.1
8.65
3.3
587.8
382.7
12.2
三循
8.65
13
四循
8.70
562.4
347.6
9.25
表2数据显示,各循环水场的硬度+碱度均己
突破900mgL,硬度和碱度随着浓缩倍数的升高作者简介:张光林(1981-),男,江苏东海人,大学本科
而加大,即浓缩倍数已达到药剂的极限,再提高助理エ工程师,在新疆克拉玛依科比技术有限责任公司工作
50-腐蚀防护
石油与化工设备
2011年第14卷
浓缩倍数并继续自然偏碱性运行,将会有系统结pH值控制在8.5左右。
垢的危险,浓缩倍数已无提高的余地
试验过程
2提高浓缩倍数的措施
3.1静态阻垢试验
以上分析可知,这四套循环水系统按照自
试验条件:恒温水浴80℃浓缩2倍,1药剂
然浓缩偏碱性的方式运行,由于钙硬度和碱度过投量70mg/L(1“药剂为循环水场在用缓蚀阻垢
高,浓缩倍数难以继续提高。针对此类水质,若剂)。两次平行样试验结果见表3。
提高浓缩倍数,可采用两种措施。
2.1第一种措施
表3静态试验结果
原水经过预处理降低碱度和硬度,循环水在
初始硬度「初始碱度
阻垢率
自然pH值条件下加药处理(筒称预处理工艺),
5
pH-8.8
该工艺具有处理效果好,综合处理费用低的特
402.1
70.4
47.2
点,但要增加设备投资,工程量较大
389.4
406.5
69.7
2.2第二种措施
循环水在加酸控制pH值条件下加药处理(简
由试验结果可得出:两次的试验用水初始钙
称加酸工艺),该工艺在循环水系统中加入硫
的质量浓度均值为387.8mg/L,浓缩2倍后相当于
酸,使pH值严格控制在7.5~8.0之间,从而降低循
补水浓缩倍数达到4倍(以补水Ca2的质量浓度为
环水碱度,减缓结垢趋势,达到提高循环水浓缩180mg/L计),通过加入硫酸控制pH值等于8.5
倍数的目的。由于加入硫酸,水中硫酸根离子增
时,药剂阻垢率可达到70%左右,而控制pH值等
加,同时pH值降低,水的腐蚀性増强,要求水稳
于8.8时,药剂阻垢率仅47%左右。说明加酸对减
定剂必须具有优良的缓蚀性能,并且提高浓缩倍
缓结垢趋势非常有效。
数后水中各离子浓度增加对药剂分散性也有较高32旋转挂片试验
要求。
旋转挂片试验条件:水浴温度45±1℃,旋转
考虑到克石化循环水水质条件和可行性,决速度75r/min,时间72h,采用20碳钢试片。试验
定采用加酸控制pH值条件下加药处理工艺,先将结果见表4
表4旋转挂片腐蚀试验结果
编号
浓缩倍数
控制值
腐蚀速率/ma
钙保持率
4生.0~4.5
8.7~8.9
0.0170
2.6
4生.0~4.5
0.0255
3
4.0~~4.5
0.0297
4
4.5~5.0
8.7~8.9
0.0200
4.5~5.0
8.5~8.7
0.0264
6
生,5~5.0
8.0~8.5
0.0351
97.6
4生.0~4.5
自然
0.0169
85.8
4.5~5.0
自然
0.0150
8.9?
试验说明:试验用水采用二套循环水,水中值的1*~6,钙保持率均在90%以上,而自然运行
总磷的质量浓度为6.54mgL,浓缩倍数3.6倍。试的”、8钙保持率在80%左右,说明加酸能有效地
验过程的浓缩倍数通过控制溶液体积来达到。试减少结垢;但pH值控制越低腐蚀越严重,说明采
验按照GB/T18175-2000《水处理药剂缓蚀性能的用加硫酸调节pH值运行对药剂的缓蚀性能要求较
测定旋转挂片法》进行。
结果分析:对比7“,8*腐蚀速率结果,验证3.3动态模拟试验
了提高浓缩倍数,腐蚀会有所下降,加硫酸调pH
动态模拟试验条件:管内流速0.9~1.0m/s;