Статистика

Ингибирование солеотложений в теплообменной аппаратуре

Ингибирование солеотложений в теплообменной аппаратуре

Снижение накипеобразования в теплообменной аппаратуре — первостепенная задача для технологических процессов коксохимического производства. При нарушении теплообмена затрудняется охлаждение коксового газа в первичных газовых холодильниках, что приводит к потерям химических продуктов и перерасходу электроэнергии для его отсоса. Длительная эксплуатация системы оборотного водоснабжения цикла первичных газовых холодильников первого и второго блоков цеха улавливания Мариупольского коксохимического завода показала, что использование подкисления, фосфатирования и омагничивания оборотной воды не обеспечивает безнакипный режим работы теплообменной аппаратуры.

В настоящее время для предотвращения накипеобразования в оборотных системах охлаждения в нашей стране и за рубежом все большее применение находят фосфорорганические соединения. Эффективным соединением данного класса является оксиэтилидендифосфоновая кислота.

Образование карбонатных отложений трудно предотвратить потому, что в условиях производства техническая вода, поступающая на пополнение циклов, характеризуется высокой общей (14— 20 мг-экв/дм3) и карбонатной (5—7 мг-экв/дм3) жесткостью. Напряженность водного баланса сточных вод завода требует уменьшения количества продувок, а следовательно, приводит к необходимости эксплуатировать оборотные циклы первичных газовых холодильников при высоких значениях коэффициента упаривания Ку=3-4. В таких условиях добавка оксиэтилидендифосфоновой кислоты не может обеспечить полного предотвращения отложений карбонатных солей на поверхности теплообменной аппаратуры.

Для обеспечения эффективного управления кристаллизацией малорастворимых солей в водной системе оксиэтилидендифосфоновой кислотой предлагается производить предварительное умягчение подпиточной воды. В качестве реагентов для умягчения воды рекомендуют различные вещества: соляную кислоту, серную кислоту, сульфат аммония, хлорид аммония и др. В аммиачной воде газосборникового цикла (далее газосборниковая вода) содержатся аммонийные соли, в основном хлорид аммония (до 50 г/дм3), что позволяет применять эту воду для умягчения технической воды.

Оценку устойчивости бикарбонатных водных растворов и определение эффективности обработки воды провели предварительно в лабораторных условиях. Определенный объем технической воды, обработанный различными способами, выпаривали при 80—90 °С до достижения необходимой кратности упаривания. Далее систему анализировали на содержание ионов кальция и магния, после чего рассчитывали количество кальция, выпавшего в осадок или растворившегося.

Методика эксперимента заключалась в следующем. В четыре стакана приливали по 1 дм3 технической воды. Содержимое первого стакана выпаривали без какой-либо предварительной обработки. Во втором стакане воду предварительно умягчали газосборниковой водой в количестве, рассчитанном по формуле (3—5 мл/дм3), после чего в качестве ингибитора накипеобразования добавляли оксиэтилидендифосфоновую кислоту (1 — 5 мг/дм3). В третьем стакане для предотвращения солеотложений присутствовала только оксиэтилидендифосфоновая кислота, в четвертом упаривали воду, умягченную газосборниковой водой.

Результаты лабораторных исследований представлены в таблице.

Стакан

Ку

Количество

ингибитора, мг/л

Умягчение газосборниковой водой

Выпадение (+), растворение (-) солей кальция, мг-экв/л

1

2

3

1,3

0

2

2

-

+

-

+2,2

+0,1

+0,2

1

2

3

2,1

0

2

2

-

+

-

+6,8

-2,4

+3,8

1

2

3

3,4

0

2

2

-

+

-

+11,7

-0,3

+8,7

1

2

3

4

1,2

0

3

3

0

-

+

-

+

+2,5

-0,1

-0,1

-0,7

1

2

3

4

1,8

0

3

3

0

-

+

-

+

+5,8

-1,8

+2,2

-3,4

1

2

3

4

2,3

0

3

3

0

-

+

-

+

+6,7

-0,1

+4,7

+1,2

1

2

3

4

4,2

0

3

3

0

-

+

-

+

+7,2

-0,1

-3,5

+2,0

1

2

3

1,8

0

5

5

-

+

-

+6,0

-0,6

+3,0

1

2

3

2,0

0

5

5

-

+

-

+7,0

-0,1

+2,8

1

2

3

2,5

0

5

5

-

+

-

+8,2

+0,2

+4,5

1

2

3

3,1

0

5

5

-

+

-

+11,0

+0,8

+5,9

1

2

3

3,5

1

3

5

+

+

+

-0,1

-0,1

+0,9

Перейти на страницу:
1 2