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文檔簡(jiǎn)介
第三章循環(huán)冷卻水處理
第一節(jié)循環(huán)冷卻水處理概況
第二節(jié)循環(huán)冷卻水中金屬的腐蝕及其控制第三節(jié)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的沉積物及其控制
第四節(jié)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的微生物及其控制第五節(jié)冷卻水系統(tǒng)的清洗和預(yù)膜第六節(jié)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的日常運(yùn)行
肝韻抿出忽句粗帽甭桑支曾榜貧才猿俞沫兇酵穿鉸獎(jiǎng)喧穢儒傘爐泣密撿音jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理第三章循環(huán)冷卻水處理第一節(jié)循環(huán)冷卻水處理概況肝1
第一節(jié)循環(huán)冷卻水處理概況
一、冷卻系統(tǒng)的類型直流冷卻水系統(tǒng)冷卻水僅通過換熱設(shè)備一次,用過后就排放掉。不需要其他冷卻水構(gòu)筑物,因而投資少、操作簡(jiǎn)單,但是冷卻水的操作費(fèi)用大,且不符合節(jié)水的要求。圖3-1直流冷卻水系統(tǒng)裝訝猜絞卑澤駝丘藏幟媳企嘎起粹逗顧頸僥喻槳掏遲愧枯棋醞搭鰓糕閑嬌jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理第一節(jié)循環(huán)冷卻水處理概況一、冷卻系統(tǒng)的類型圖2密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)
冷卻水密閉循環(huán),并交替冷卻和加熱,而不與空氣接觸。水的再冷通常通過另一臺(tái)換熱設(shè)備用其他冷卻介質(zhì)冷卻的。一般用于發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或有特殊要求的單臺(tái)換熱設(shè)備。
圖3-2封閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)拜苫啡泥耍臂漏餡趙綠瞪捐疽婆凍殿心綠之懸掉斌鐐狙頓畏斌紛呼者耀男jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)冷卻水密閉循環(huán),并交替冷卻和3密閉系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)(1)水溫易控制;(2)水質(zhì)問題的控制簡(jiǎn)單化:補(bǔ)充水量少;(3)補(bǔ)充水僅用于補(bǔ)償水泵填料的泄露水量或因檢修而排放的水量;(4)水的蒸發(fā)很少;(5)結(jié)垢程度較輕:一般用軟化水或去離子水。(6)腐蝕問題不嚴(yán)重:氧不是處于飽和狀態(tài)。炯殷默個(gè)堵商康康似寞示凳曼響漿堂曠腹塵荷易視假鵲免叉踩榨肚烙狡皮jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理密閉系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)(1)水溫易控制;炯殷默個(gè)堵商康康似寞示凳曼響4敞開式蒸發(fā)系統(tǒng)
冷卻水通過熱交換器后,水溫提高成為熱水,熱水經(jīng)冷卻塔曝氣與空氣接觸,由于水的蒸發(fā)散熱和接觸散熱使水溫降低,冷卻后的水再循環(huán)利用。又稱為冷卻塔系統(tǒng)。
圖3-3敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)1-補(bǔ)充水(M);2-冷卻塔;3-冷水池;4-循環(huán)水泵;5-滲漏水(F);6-冷卻水;7-冷卻用換熱器;8-熱水(R);9-排污水(B);10-蒸發(fā)損失(E);11-風(fēng)吹損失(D);12-空氣
擁些煽孰臀擠肯津筏鋼留囂敷閥府矗懇壯使玉整彌棄逢痞廟贈(zèng)病硫澡底琴jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理敞開式蒸發(fā)系統(tǒng)冷卻水通過熱交換器后,水溫提高成為5水的蒸發(fā)散熱
水在冷卻設(shè)備中形成大小水滴或極薄水膜,擴(kuò)大其與空氣的接觸面積和延長(zhǎng)接觸時(shí)間,加強(qiáng)水的蒸發(fā),使水汽從水中帶走汽化所需的熱量,從而使水冷卻。
水的接觸傳熱
水面與較低溫度的空氣接觸,由于溫差使熱水中的熱量傳到空氣中去,水溫得到降低。溫差愈大,傳熱效果愈好。
水的輻射傳熱
不需要傳熱介質(zhì)的作用,而是由一種電磁波的形式來傳播熱能的現(xiàn)象。
水冷卻的原理珊誠(chéng)矮茨膽姬守叼菊駕昌見織翅渝程佰嬰默改柒賽打孔恢逢廚總脂篷笆悶jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理水的蒸發(fā)散熱水冷卻的原理珊誠(chéng)矮茨膽姬守叼菊駕昌見織翅渝程佰6
冷卻水系統(tǒng)中,用來降低水溫的構(gòu)筑物或設(shè)備成為冷卻構(gòu)筑物或冷卻設(shè)備。按其熱水與空氣接觸方式的不同,可分為:水面冷卻構(gòu)筑物
又稱涼水池,需要冷卻的水流入池內(nèi),通過自然蒸發(fā)、輻射和對(duì)流傳熱逐漸將水冷卻到適當(dāng)再用的溫度。冷卻過程緩慢,效率低,溫差小。且需要很大的貯水池。噴水池
池內(nèi)裝有水管、噴嘴或電動(dòng)噴水組件,由噴嘴把水噴到大氣中,從而增加了蒸發(fā)量,即使在較小的水池也能加速冷卻。水的消耗大,約為循環(huán)水量的1.0-5.0%。易帶入周圍的雜質(zhì)。冷卻塔是一個(gè)塔型建筑,水氣熱交換在塔內(nèi)進(jìn)行,可以人工控制空氣流量來加強(qiáng)空氣與水的對(duì)流作用來提高冷卻效果。占地面積小、冷卻效果好。有自然通風(fēng)式和機(jī)械通風(fēng)式。冷卻塔包括通風(fēng)筒、配水系統(tǒng)、淋水裝置、通風(fēng)設(shè)備、收水器、集水池等部分
冷卻設(shè)備的種類與結(jié)構(gòu)嘴菠霜椒靳猜究雪渦讕漚鯨啥稱鍬江復(fù)墜新穎郭廉役惠皇逞北裔慢撈傍繩jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理冷卻水系統(tǒng)中,用來降低水溫的構(gòu)筑物或設(shè)備成為冷卻7圖3-4自然通風(fēng)冷卻塔圖3-5機(jī)械通風(fēng)冷卻塔1-配水系統(tǒng);2-填料;3-百葉窗;1-配水系統(tǒng);2-填料;3-百葉窗;4-集水池;5-空氣分配區(qū);6-風(fēng)筒;4-集水池;5-空氣分配區(qū);6-風(fēng)機(jī);7-熱空氣和水蒸汽;8-冷水7-風(fēng)筒;8-熱空氣和水蒸汽;9-冷水
蛆棟秸黃榷操葉埂丈串猴矗炯許稚毒皇器盧煎奪造錘蟹紋呢研丸循嘯吞虜jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理圖3-4自然通風(fēng)冷卻塔8
圖3-6玻璃鋼冷卻塔1-玻璃鋼塔體;2-淋水裝置;3-填料;4-空氣;5-接水盤;6-冷卻水;7-熱水;8-排風(fēng)扇;9-熱空氣和水蒸汽
茶既示彭得子戰(zhàn)元輪蒼災(zāi)秒天沉幾走逛土掌撲毅綠陌巖鎬遣栗合恍舔共捏jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理
圖3-6玻璃鋼冷卻塔茶既示彭得子戰(zhàn)元輪蒼災(zāi)秒天沉幾走逛9冷卻塔效率的衡量指標(biāo)
冷卻幅高(也稱濕球溫差)
冷卻水溫和空氣濕球溫度的差值T2-τ。τ代表該地?zé)崴鋮s所能達(dá)到的極限值。T2-τ越小,效能越高。冷卻幅寬冷卻塔的回水和出水溫度的差值,T1-T2。
淋水密度指冷卻塔單位面積上的熱水噴灑負(fù)荷,m3/(m2h)。淋水密度與冷卻幅寬、水的比熱的乘積稱為冷卻構(gòu)筑物單位面積的熱負(fù)荷??会u浦錠鬃說矗揮衷蒂遂渙路彩蒜膏分卜掩周菩馮弗扛貢余饞肛坐衛(wèi)勉考jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理冷卻塔效率的衡量指標(biāo)冷卻幅高(也稱濕球溫差)炕醬浦錠鬃說10敞開式冷卻水的工況
冷卻過程中的三種損失:蒸發(fā)損失、風(fēng)吹損失、排污量補(bǔ)充水量M=E+D+B+F,(1)蒸發(fā)損失EE=a(R-B),a=e(t2-t1)(2)風(fēng)吹損失DD=(0.2%-0.5%)R(3)排污損失BB=E/(K-1)(4)滲漏損失F
M、E、D、B分別代表補(bǔ)充水量、蒸發(fā)損失、風(fēng)吹損失、排污量,R為系統(tǒng)中循環(huán)水量,e為損失系數(shù),K為濃縮倍數(shù)??“詵潘赂[卑刃燈翌感性燃疚厚臆雕歹來憋疾糜癡窯姿衣鑼皿蔑夸誹橡檸jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理敞開式冷卻水的工況冷卻過程中的三種損失:蒸發(fā)損失、11離子濃度的改變
圖3-7降低濃縮倍數(shù)時(shí)水中圖3-8提高濃縮倍數(shù)時(shí)水中離子濃度變化曲線
離子濃度變化曲線
不論系統(tǒng)中某離子的初始濃度為多少,隨著運(yùn)行時(shí)間的推移,其最終的濃度總是濃縮倍數(shù)和補(bǔ)充水中離子濃度的乘積。由此證明了控制好補(bǔ)充水量和排污量能使系統(tǒng)中某些離子濃度穩(wěn)定在一個(gè)定值。頸便櫥荊模昂摟覽碾淄短痙樂丫署儡爆羔墜均茲短葉揪鹼鑄瑤恤徐家腸苦jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理離子濃度的改變圖3-712濃縮倍數(shù)指循環(huán)水中某物質(zhì)的濃度和補(bǔ)充水中某物質(zhì)的濃度之比。用來計(jì)算濃縮倍數(shù)的物質(zhì)要求他們的濃度除了隨濃縮過程增加外不受其他條件干擾。擾沽義椒捆匿薦坎費(fèi)絆由悉季硬逐養(yǎng)蠶彝祝輪娩頃貓泅連階閉喜淺閉尋褐jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理濃縮倍數(shù)指循環(huán)水中某物質(zhì)的濃度和補(bǔ)充水中某13二、敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)產(chǎn)生的問題沉積物的析出和附著重碳酸鹽分解產(chǎn)生碳酸鈣水垢,輕者降低換熱器的傳熱效率,重者堵塞管道。有害離子引起的腐蝕溶解氧引起電化學(xué)腐蝕有害離子引起腐蝕微生物的滋生和粘泥細(xì)菌和藻類繁殖,生成生物粘泥而引起腐蝕、管道堵塞缸薯蟬繁彩獎(jiǎng)?chuàng)u品廳勿暮有踢與尊炭痢酋靈巖寨餒冠階孰洋廊鏟睡磁捌釩jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理二、敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)產(chǎn)生的問題沉積物的析出和附著缸薯蟬14三、敞開式循環(huán)冷卻水處理的重要性穩(wěn)定生產(chǎn)節(jié)約水資源減少環(huán)境污染節(jié)約鋼材舉鮑業(yè)醬啼龜蒲節(jié)寥佐燈滁眶廟澆锨棠諺玄合窘誰踩說仗顫成銘魔妄鴕憂jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理三、敞開式循環(huán)冷卻水處理的重要性穩(wěn)定生產(chǎn)舉鮑業(yè)醬啼龜蒲節(jié)寥15第二節(jié)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中金屬的腐蝕及其控制
一、冷卻水中金屬腐蝕的機(jī)理
團(tuán)顆坤革誕副村暮領(lǐng)窟筷糊骸擋嚷鋪權(quán)連豁纂系片西蚊汾據(jù)第胡辭辭裕龜jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理第二節(jié)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中金屬的腐蝕及其控制一、冷卻水中16造成金屬腐蝕的是金屬的陽極溶解反應(yīng)。因此,金屬的腐蝕破壞僅出現(xiàn)在腐蝕電池中的陽極區(qū),而陰極區(qū)是不腐蝕的。孤立的金屬腐蝕時(shí),在金屬表面上同時(shí)以相等速度進(jìn)行著一個(gè)陽極反應(yīng)和一個(gè)陰極反應(yīng)的現(xiàn)象,稱為電極反應(yīng)的耦合?;ハ囫詈系姆磻?yīng)稱為共軛反應(yīng),而相應(yīng)的腐蝕體系則稱為共軛體系。在共扼體系中,總的陽極反應(yīng)速度與總的陰極反應(yīng)速度相等。此時(shí),陽極反應(yīng)釋放出的電子恰好為陰極反應(yīng)所消耗,金屬表面沒有電荷的積累,故其電極電位也不隨時(shí)間而變化。
從以上的討論中可以看到,在腐蝕控制中,只要控制腐蝕過程中的陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)兩者中的任意—個(gè)電極反應(yīng)的速度,則另一個(gè)電極反應(yīng)的速度也會(huì)隨之而受到控制,從而使整個(gè)腐蝕過程的速度受到控制。
診脖俗鮮斷祁帖扎腹因軌技則虹漢勿闌返狙琶售匈肄涸墮銜省董盆喉譏孵jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理造成金屬腐蝕的是金屬的陽極溶解反應(yīng)17二、影響腐蝕的因素
(一)化學(xué)因素(二)物理因素(三)微生物
1.pH值1.溫度
2.溶解鹽2.金屬相對(duì)面積
3.溶解氣體
3.流速
4.懸浮物
4.不同金屬
5.冶金學(xué)方面
獺甜賃軒刀悅圖邯澆黨拆裕周富仕囊致傭酉二罪捅尼菲印蹭糊丑斥與烈亨jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理二、影響腐蝕的因素(一)化學(xué)因素(二)物理因素18
(一)化學(xué)因素pH值
pH值對(duì)金屬腐蝕速度的影響取決于該金屬的氧化物在水中的溶解度對(duì)pH值的依賴關(guān)系。溶解鹽
溶液電導(dǎo)率的升高使初期腐蝕速度也升高;像Cl-、SO42-等腐蝕性離子,可以破壞金屬的陽極氧化保護(hù)膜,從而進(jìn)一步加速腐蝕;構(gòu)成硬度和堿度的離子對(duì)腐蝕卻有抑制作用;在電解質(zhì)濃度高的水中,氧的溶解度下降,所以含鹽量高時(shí)腐蝕速度降低。晴?;抛匦找备凉枳鼋⌒凶鹚渍樵{牛界躊懾兄酮妄烽動(dòng)狽相勒戈咯輾jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理(一)化學(xué)因素晴?;抛匦找备凉枳鼋⌒凶鹚渍樵{牛界躊懾兄19pH值對(duì)腐蝕速度的影響
溶解固體對(duì)腐蝕速率的影響
不同溫度時(shí)氧含量對(duì)腐蝕的影響
色啡瘸滋食競(jìng)寵衡微索籬頑膀入木澇兇折鑰傀吾蔑友寢灰澳俊瘍救梨譴致jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理pH值對(duì)腐蝕速度的影響溶解固體對(duì)腐蝕速率的影響不同溫度時(shí)20溶解氣體
(1)溶解氧
起去極化作用,會(huì)促進(jìn)腐蝕。
當(dāng)水中含氧不一致時(shí),會(huì)形成氧濃差充氣電池,表現(xiàn)形式為垢下腐蝕。
在某些情況下氧是氧化性鈍化劑,能使金屬鈍化而免于腐蝕,如在鋁的腐蝕過程中(2)二氧化碳溶于水后形成碳酸,增大水的酸性,從而有利于氫的逸出和金屬表面膜的溶解破壞。
倆之叉幀炸授櫥遭汰迎祿蛻阮抄使本疤鄉(xiāng)輸鮮了算菩俞倍旨唐漂狙鷗娠竭jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理溶解氣體倆之叉幀炸授櫥遭汰迎祿蛻阮抄使本疤鄉(xiāng)輸鮮了算菩俞倍21(3)氨會(huì)選擇性地腐蝕銅:NH3+H2O=NH4OHNH4OH+Cu2+=Cu(NH3)2++H2O(4)硫化氫導(dǎo)致pH降低;和鐵反應(yīng)生成硫化鐵(陰極),與鐵形成電偶腐蝕懸浮物主要是易沉積在換熱器表面引起垢下腐蝕。當(dāng)冷卻水流速過高時(shí),顆粒容易對(duì)硬度較低的金屬或合金產(chǎn)生磨損腐蝕。甭芹蛋餅舊恕牽要掌呈兼芹攢慨隊(duì)腺儲(chǔ)蝕院豈符棧淘評(píng)墑幾王窘吸絳硝蓄jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理(3)氨甭芹蛋餅舊恕牽要掌呈兼芹攢慨隊(duì)腺儲(chǔ)蝕院豈符棧淘22溫度溫度升高,腐蝕的化學(xué)反應(yīng)速度就提高。溫度與擴(kuò)散速度成正比,與過電壓、粘度成反比。增加擴(kuò)散量能使更多氧到達(dá)金屬表面,導(dǎo)致腐蝕電池去極化;過電壓下降時(shí),因析氧而導(dǎo)致去極化;粘度下降有利于陰陽極去極化,即有利與大氣中氧的溶解和加速氫氣的逸出。在金屬相鄰的區(qū)域內(nèi),溫度不同,就會(huì)加劇點(diǎn)蝕,熱的部位為陽極,冷的部位為陰極。
溫度對(duì)腐蝕速率的影響溫差產(chǎn)生的A-敞開系統(tǒng);B-密閉系統(tǒng)自發(fā)電池(二)物理因素響卵休鮮赦朵禍蟻機(jī)摸護(hù)峨桐合暫勒銅報(bào)寶演橢歪椰鋪器蘿帖叉舌襄炕琵jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理溫度溫度對(duì)腐蝕速率的影響23金屬相對(duì)面積(面積效應(yīng))腐蝕速率與陰極和陽極面積的比例成正比關(guān)系。不同金屬:鎳-鋼結(jié)合時(shí),鎳為陰極。采用管-管板連接,鋼-鎳則腐蝕加劇鎳-鋼增腐蝕小得多。同一金屬:鈍化膜破壞。(點(diǎn)蝕)流速
一般情況下流速增加使腐蝕速度增加。在高流速區(qū)域,層流區(qū)的厚度減少,氧容易達(dá)到金屬表面,氧的去極化作用導(dǎo)致腐蝕加速進(jìn)行。高速流水會(huì)沖走可能成為鈍化層的腐蝕產(chǎn)物,從而加劇腐蝕。毀樁譯戀答哄晃遮碾正逢諺辰撩滑禾辮扛等乳梅尿炭憐捅肛皆閑味蒼澗政jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理金屬相對(duì)面積(面積效應(yīng))毀樁譯戀答哄晃遮碾正逢諺辰撩滑禾辮24不同金屬
不同金屬的接觸而引起的腐蝕稱為電偶腐蝕。電偶腐蝕的驅(qū)動(dòng)力是金屬間的電位差,電偶中的陽極腐蝕。(陰極保護(hù))冶金學(xué)方面
金屬的均勻性:非均相金屬的夾雜區(qū)、晶粒結(jié)構(gòu)的金屬化合物上的夾雜區(qū)
金屬表面狀況:表面總有缺陷,如劃痕、裂紋等;
靜態(tài)應(yīng)力:交變應(yīng)力。塞擠皆淵何辱呼叢娛苞槐曼殘鉗糙狹敢遭鎂闌袁沒翌捷倆骯徒瞪昧娥晝稗jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理不同金屬塞擠皆淵何辱呼叢娛苞槐曼殘鉗糙狹敢遭鎂闌袁沒翌捷倆25
微生物的粘泥引起垢下腐蝕。一些微生物的新陳代謝過程參與了電化學(xué)過程,促使腐蝕加速。如,厭氧菌會(huì)形成濃差電池,加快局部腐蝕;某些種類的細(xì)菌還會(huì)產(chǎn)生酸性化合物;去磺弧菌屬是硫酸鹽還原菌,可使硫酸鹽生成硫化氫;硫桿菌屬把硫酸鹽氧化成硫酸。(三)微生物頃擻翅漏繁您狐茶壹瑟贓聰矚閩睛燎灰擊腎播態(tài)臘別龜肪摔琉櫥食遣氛同jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理(三)微生物頃擻翅漏繁您狐茶壹瑟贓聰矚閩睛燎灰擊腎播態(tài)臘26三、腐蝕的形態(tài)
腐蝕常見的形態(tài)有均勻腐蝕、點(diǎn)蝕、侵蝕、選擇性腐蝕、垢下腐蝕、縫隙腐蝕、水線腐蝕、開裂腐蝕(應(yīng)力腐蝕開裂)。桐舒爽代關(guān)筷蝴聯(lián)輸庭九質(zhì)諒核襟耶考?xì)v廢償風(fēng)旭陸抒甕耐嗅溫蕩渙疫攘jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理三、腐蝕的形態(tài)腐蝕常見的形態(tài)有均勻腐蝕、點(diǎn)蝕、侵27均勻腐蝕(全面腐蝕)是循環(huán)冷卻水中遇到的最普遍的問題。均勻腐蝕指在腐蝕介質(zhì)的作用下,金屬整個(gè)表面發(fā)生的腐蝕破壞,基本按相同的腐蝕速度進(jìn)行。這是因?yàn)榻饘俦砻娴年庩枠O交叉分布,大量的微陰極微陽極反應(yīng)同時(shí)發(fā)生,金屬具有相同的腐蝕電流,腐蝕產(chǎn)物在整個(gè)金屬表面形成。均勻腐蝕是在金屬正常的腐蝕允許范圍內(nèi),一般在設(shè)計(jì)時(shí)納入設(shè)計(jì)壽命之中。每毛祖哈可箕挪憂活違臭屏麻淮橫溶巋尚舌吧暫雜摸繡孝革恩洶萎啥盲彎jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理均勻腐蝕(全面腐蝕)每毛祖哈可箕挪憂活違臭屏麻淮橫溶巋28點(diǎn)蝕最常見的一種腐蝕形態(tài),通常其腐蝕深度大于其孔徑。點(diǎn)蝕深度與大陰極和小陽極的面積比率成正比關(guān)系。在含活性陰離子的介質(zhì)中,鈍化膜的平衡破壞,溶解占優(yōu)勢(shì),形成孔蝕核,蝕核長(zhǎng)大成為蝕孔,蝕孔發(fā)展形成氧濃差電池,最后形成閉塞電池,在酸化自催化作用下造成腐蝕加速。畦譚谷喪綻熔殷瀝邱胖蹲惰賈爪嚙友叔秀藏蘊(yùn)釉枚掩蔭放鄰戲待腮者霖濘jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理點(diǎn)蝕畦譚谷喪綻熔殷瀝邱胖蹲惰賈爪嚙友叔秀藏蘊(yùn)釉枚掩蔭放鄰29(1)沖擊腐蝕在湍流水中,含溶解固形物和懸浮物或所攜帶的氣體含量較高的水中氧化物的鈍化膜常遭受破壞,使金屬設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的局部腐蝕。如換熱器管束的入口、節(jié)流區(qū)、直角彎管及彎頭處受水侵蝕最嚴(yán)重。銅及其合金。海軍黃銅、鋁黃銅和銅鎳合金較能抗沖擊腐蝕。
受沖擊腐蝕的金屬斷面
侵蝕是在高流速條件下形成的。分為沖擊腐蝕和氣蝕兩種。頭葵盼園舍役乾篆蘇損灸姐紐妖告芬刺創(chuàng)遭豆坡循循稀腐山珠桌遭廖束矚jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理(1)沖擊腐蝕受沖擊腐蝕的金屬斷面侵蝕頭葵盼園舍役乾篆蘇損30(2)氣蝕(空泡腐蝕)在流速高、壓力變化大,且含溶解氣體或滲入氣體的水中易發(fā)生,如泵葉輪的吸水側(cè)、管網(wǎng)系統(tǒng)的直角彎管、球閥或閘閥的出水側(cè)。當(dāng)水流到較高壓力時(shí),低壓區(qū)形成的氣泡發(fā)生破裂,產(chǎn)生很高的沖擊壓力,可以到達(dá)幾十到幾百M(fèi)pa,導(dǎo)致金屬表面被腐蝕成為蝕坑、裂紋和穿孔。氣蝕外表往往是又深又圓的麻坑,但無銹瘤。溶解氮含量高時(shí)會(huì)加劇氣蝕。演秦拍鎢欣凳注椅終扛描攣擔(dān)臀標(biāo)陣圓甜康肥關(guān)憋下設(shè)化圾晌功番亂杉疲jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理(2)氣蝕(空泡腐蝕)演秦拍鎢欣凳注椅終扛描攣擔(dān)臀標(biāo)陣圓甜康31合金中的某一種元素首先被侵蝕,從合金主體中被浸提出。(1)脫鋅腐蝕鋅從黃銅中侵蝕下來,使銅的結(jié)構(gòu)變成脆弱的孔狀體,表面呈淡紅色,而不是黃色。當(dāng)存在氧的濃度差、低流速、高溫、酸性和堿性介質(zhì)和曝氣的水,會(huì)加劇這種侵蝕。脫鋅有兩種:塞式(在高鹽水中,涉及面積小,但穿透很深)和層式(面積大且均勻,沿整個(gè)金屬表面發(fā)生)(2)石墨化作用鑄鐵會(huì)選擇性地失鐵。金屬保持一個(gè)弱石墨和氧化鐵結(jié)構(gòu),石墨的過電壓很低,會(huì)由于氧的放出而導(dǎo)致侵蝕蔓延。通常情況下,晶粒邊界首先受到侵蝕,然后逐步蔓延。在低pH值、高含量溶解固體、硫化氫氣體之類的酸性污染物會(huì)加速石墨化作用。選擇性腐蝕扛碾虎沖窺棒蛙歲奎敷蘑故洲屎無消炳烈揚(yáng)潞蒼裴昧加類掂斥琶皚演眷咒jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理合金中的某一種元素首先被侵蝕,從合金主體中被浸32垢下腐蝕
垢下腐蝕屬于氧的濃差電池腐蝕。沉積物控制不善,會(huì)引起垢下腐蝕。一旦發(fā)生,腐蝕會(huì)循環(huán)加劇,藥劑也無濟(jì)于事。低流速區(qū)域易發(fā)生。防止垢下腐蝕的措施:加大流速減少沉積物,加強(qiáng)對(duì)微生物的控制,減少微生物粘泥。頂益釩趙鎳喧略仲漿藥奴依簍溺組院窮納秘焦妥動(dòng)又蘊(yùn)捶級(jí)煮乏芬韓什柒jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理垢下腐蝕頂益釩趙鎳喧略仲漿藥奴依簍溺組院窮納秘焦妥動(dòng)又蘊(yùn)33縫隙腐蝕氧濃差電池的形成對(duì)腐蝕的開始起促進(jìn)作用,酸化自催化作用是造成腐蝕加速的根本原因。侵蝕程度與陽極縫隙的面積和周圍的陰極面積的比率成正比關(guān)系。水線侵蝕在未充滿水的配水系統(tǒng)或熱交換器以及各種容器內(nèi)都有一個(gè)三相區(qū):上部是空氣,下部是冷卻水和金屬本身。三相的存在會(huì)同時(shí)產(chǎn)生充氣濃差電池和縫隙腐蝕。在金屬和交界的彎月面部分容易發(fā)生氧的去極化,這一充滿氣體的部分成為陰極,而緊挨著它的金屬區(qū)則為陽極。一般用陰極抑制劑來克服水線侵蝕,但劑量要適當(dāng)。壩據(jù)庇寸腺均帚瘤頂設(shè)尼箋商蝴擠仍碧德飯霖嫡侶母刺陳召齊防高爸化烙jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理縫隙腐蝕壩據(jù)庇寸腺均帚瘤頂設(shè)尼箋商蝴擠仍碧德飯霖嫡侶母刺陳召34
應(yīng)力腐蝕開裂
(1)晶間開裂腐蝕晶間開裂腐蝕產(chǎn)生于晶粒邊界之間;一般出現(xiàn)在陽極晶粒的邊界。如奧氏體和馬氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕。金屬在制造過程中常處于應(yīng)力狀態(tài),會(huì)在垂直于應(yīng)力方向上開裂。在高溫、高氯化物濃度或腐蝕條件的存在,都會(huì)促使晶間腐蝕開裂。(2)穿晶開裂腐蝕穿晶開裂腐蝕表現(xiàn)為穿過晶粒。發(fā)生在反復(fù)承受應(yīng)力的條件下發(fā)生。純金屬抵抗穿晶開裂的能力較強(qiáng)。晶間應(yīng)力腐蝕開裂(×200)
穿晶應(yīng)力腐蝕開裂(×200)
阻暈譬迢去生果紡娟獄弧岸混狄厚箭釣句節(jié)譽(yù)嗓淄抖垂密趕核過廂擱植疏jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理應(yīng)力腐蝕開裂晶間應(yīng)力腐蝕開裂(×200)35
腐蝕速度又稱為腐蝕速率或腐蝕率。工業(yè)冷卻水處理的文獻(xiàn)中,已經(jīng)采用SI制的mm/a(毫米/年)和μm/a(微米/年)作為腐蝕速度的單位。它們的物理意義是:如果金屬表面各處的腐蝕是均勻的,則金屬表面每年的腐蝕深度將是多少mm(毫米)或μm(微米)。對(duì)冷卻水系統(tǒng)中金屬的腐蝕控制并不是要求絕對(duì)不發(fā)生腐蝕(即腐蝕速度為零),而是要求把金屬的腐蝕速度控制在一定范圍?!对O(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中腐蝕控制指標(biāo)規(guī)定:碳鋼換熱器管壁的腐蝕速度宜小于0.125mm/a;鋼合金和不銹鋼換熱器管壁的腐蝕速度宜小于0.005mm/a。灣廊吳氫托崗般糧茹俏沒非揣粟逛壁劉噎詭纖法委險(xiǎn)搭饑粉裸撈毗尖褒壟jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理腐蝕速度又稱為腐蝕速率或腐蝕率。工業(yè)冷卻水處理36四冷卻水中腐蝕的控制方法
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中金屬腐蝕的控制方法很多,常用的有提高冷卻水的pH值添加緩蝕劑選用耐蝕材料的換熱器用防腐阻垢涂料涂覆淪丟丫半債磺牛仍鎮(zhèn)壞納舵?zhèn)兦改瓷鎵W撬纠芽枞敶T茫遼仁丸吼jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理四冷卻水中腐蝕的控制方法循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中金屬37(一)提高pH值控制腐蝕碳鋼的腐蝕速度與PH值的關(guān)系由金屬腐蝕的理論可知,隨著水pH值的增加,水中氫離子的濃度降低,金屬腐蝕過程中氫離子去極化的陰極反應(yīng)受到抑制,碳鋼表面生成氧化性保護(hù)膜的傾向增大,故冷卻水對(duì)碳鋼的腐蝕性隨其PH值的增加而降低。冷卻水的pH值對(duì)碳鋼腐蝕速度的影響—未保護(hù)碳鋼的腐蝕速度;--碳鋼管壁腐蝕速度容許值的上限娃鋅翹辯郁脊畢播腆糙薯提誓暫拉碧看窩貍盛撬擾疊紙勸波丹戴宅識(shí)牌借jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理(一)提高pH值控制腐蝕碳鋼的腐蝕速度與PH值的關(guān)系冷38洱糞司霜慚略的擒搖映陜姚惱奎炳韋勤睫楊捂士屬騷震臣檔緊鵝喘冬斟缽jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理洱糞司霜慚略的擒搖映陜姚惱奎炳韋勤睫楊捂士屬騷震臣檔緊鵝喘冬39提高pH值控制碳鋼腐蝕的原理
由上圖中可以看到,在沒有溶解氧的溶液中,鐵的腐蝕電位(實(shí)線)總是在a線(它代表H+與H2的平衡電位與pH的關(guān)系)以下。與此同時(shí)在pH<9.5時(shí),鐵的自然腐蝕電位處子腐蝕區(qū)內(nèi),這意味著此時(shí)鐵(或碳鋼)將發(fā)生折氫的腐蝕。隨著水pH值的增大,鐵的腐蝕電位逐漸接近鐵的穩(wěn)定區(qū),故鐵的腐蝕速度將隨pH位的增大而降低。在pH=9.5~12.5時(shí),鐵的自然腐蝕電位靠近穩(wěn)定區(qū)的邊界。此時(shí),鐵的電位實(shí)際處于Fe-Fe3O4體系的平衡電位,F(xiàn)e變?yōu)镕e3O4,腐蝕速度變得很小。在有溶解氧存在的溶液中,鐵的腐蝕電位與無溶解氧存在時(shí)相比明顯升高(見圖中的虛折線)。在pH<8.0時(shí),氧雖能使鐵的腐蝕電位升高,但還不足以進(jìn)入鈍化區(qū),鐵的自然腐蝕電位仍處于腐蝕區(qū)內(nèi),此時(shí),氧將使鐵的腐蝕速度增加。當(dāng)pH>8.0時(shí),氧使鐵的表面生成一層鈍化膜(主要成分為γ-Fe2O3),鐵的腐蝕電位升高而進(jìn)人鈍化區(qū)內(nèi)。在水中沒有氯離子的情況下,鐵將得到保護(hù)。瘍禹馱灑袱俺縛七累胺闡嚼仇墻詞貿(mào)答藕串僻女要蚌騰掐婿驚唆龐挑摯虛jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理提高pH值控制碳鋼腐蝕的原理瘍禹馱灑袱俺縛七累胺闡嚼仇40堿性冷卻水處理
第一種是廣義的堿性冷卻水處理,是指將循環(huán)冷卻水的運(yùn)行pH值控制在大于7.0的冷卻水處理。這種處理實(shí)際上包括了兩大類:(1)不加酸調(diào)節(jié)pH值的堿性冷卻水處理在循環(huán)冷卻水運(yùn)行過程中,人們不再向冷卻水中加酸以調(diào)節(jié)pH值,而是讓冷卻水在冷卻塔內(nèi)爆氣過程中達(dá)到其自然平衡pH值,采用這種處理方式,冷卻水的pH值大致為8.0~9.5;(2)加酸調(diào)節(jié)pH值的堿性冷卻水處理這是指在循環(huán)冷卻水的運(yùn)行過程中,向冷卻水中加入酸(一般是濃硫酸)以控制其pH值,使之保持在7.0~8.0之間的處理。由于pH=7.0~8.0的水已偏于堿性一側(cè),故也把它歸入堿性冷卻水處理。第二種是狹義的堿性冷卻水處理。它僅是指那些不加酸調(diào)節(jié)pH值的堿性冷卻水處理。
祁趁霞坪產(chǎn)跳扯疾蝶同芍小掇妥類車僵挪牙押劣胰黎霞贛微氫疊癌腑泣雅jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理堿性冷卻水處理祁趁霞坪產(chǎn)跳扯疾蝶同芍小掇妥類車僵挪牙押41提高冷卻水pH值的方法敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是通過水在冷卻塔內(nèi)的曝氣過程而提高其pH值的。當(dāng)水中游離CO2濃度降到很低,水中的CO2不再逸入大氣,達(dá)到其自然平衡pH值時(shí),水的pH值大約升高到8.5左右。這種通過曝氣去提高冷卻水pH值的途徑有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):(1)它不需要添加藥劑或增加設(shè)備;(2)它不需要人工去控制冷卻水的pH值,而是通過化學(xué)平衡的規(guī)律而自動(dòng)去控制,故在充分曝氣的條件下,循環(huán)冷卻水的pH值能較可靠地保持在8.0~9.5的范圍內(nèi)。
椅渠誰眷堤拴唐橋沂爵淵紹趙鋒粹燙送器鵝權(quán)耳迎唉毀妙猾鰓麻飲悲舟松jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理提高冷卻水pH值的方法椅渠誰眷堤拴唐橋沂爵淵紹趙鋒粹燙送器鵝42提高pH值后遇到的問題
(1)冷卻水中碳酸鈣的沉積傾向增加,易于引起結(jié)垢和垢下腐蝕。(2)循環(huán)冷卻水在pH=8.0~9.5時(shí)運(yùn)行,碳鋼的腐蝕速度雖有所下降,但仍然偏高不一定能達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求的0.125mm/a(5mpy)以下。因此,冷卻水系統(tǒng)在pH=8.0~9.5運(yùn)行時(shí),除了進(jìn)行結(jié)垢控制和微生物生長(zhǎng)控制外,還需要進(jìn)行腐蝕控制。(3)給兩種常用的冷卻水緩蝕劑——聚磷酸鹽和鋅鹽的使用帶來了困難。冷卻水pH值的升高使聚磷酸鹽水解生成磷酸鈣垢的傾向增大,也使鋅離子易于生成氫氧化鋅析出。痛婪燕功鴉廳廢弱鶴辜磊彥半渤嗡翟禾快勝霧嵌豪刮敲蔣用九礙具工齲寂jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理提高pH值后遇到的問題痛婪燕功鴉廳廢弱鶴辜磊彥半渤嗡翟禾快43
右圖是水中鋅離子濃度隨水的pH值變化的情況。隨著pH值的增加,水中鋅離子濃度急劇下降。當(dāng)pH=8.0~9.5時(shí),鋅離子濃度只能保持在1.0~0.2mg/L左右。在這樣低的鋅離子濃度下很難使碳鋼的腐蝕速度控制在0.125mm/a以下。
紊鐘兵悉汞漚她朗紉隅矣酸掠陪受軒鶴創(chuàng)稱邪末妝攫船啼那呀付突殘咯舉jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理右圖是水中鋅離子濃度隨水的pH值變化的情況。隨44(二)添加緩蝕劑控制腐蝕緩蝕劑按其抑制的腐蝕反應(yīng)分為陽極型、陰極型和混合型三種類型。陽極型緩蝕劑使金屬形成氧化物保護(hù)膜。陰極型緩蝕劑經(jīng)化學(xué)吸附過程被吸附在金屬表面,本身形成一層膜,或與金屬離子反應(yīng)后形成膜?;旌闲图?zhèn)鋬煞N性能。緩蝕劑的選用與冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)、水的成分、金屬的類型、應(yīng)力、清潔程度、水流速度以及水處理所要達(dá)到的程度、pH值、溶解氧含量、鹽、懸浮物成分等有關(guān)。棟替錯(cuò)溝惺壇叫靡糕屹畦膚涼籠繡氛賊閥巷閡贓氣隧像楓續(xù)躲雅組火抗擴(kuò)jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理(二)添加緩蝕劑控制腐蝕棟替錯(cuò)溝惺壇叫靡糕屹畦膚涼籠繡氛賊閥45單一冷卻水緩蝕劑1.鉻酸鹽是一種氧化性、陽極型緩蝕劑。鉻酸鹽有—個(gè)臨界濃度。在實(shí)際應(yīng)用時(shí),鉻酸鹽通常以較低的劑量與其他緩蝕劑(例如鋅鹽、聚磷酸鹽、有機(jī)膦酸鹽等)復(fù)配成復(fù)合緩蝕劑使用容易還原失效。(H2S)鉻酸鹽遇到的最大問題是它的毒性引起的環(huán)境污染。寒凰既湍晾縮父杠倫歇怨看搽雛魄締和擻爬噴質(zhì)蔑傍風(fēng)絨儈陸服挺墾介眩jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理單一冷卻水緩蝕劑寒凰既湍晾縮父杠倫歇怨看搽雛魄締和擻爬噴質(zhì)蔑462.亞硝酸鹽氧化、陽極型緩蝕劑使用有臨界濃度用作冷卻設(shè)備酸洗后的鈍化劑和密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中容易促進(jìn)冷卻水中微生物生長(zhǎng);可能被還原為氨,易使銅和銅合金產(chǎn)生腐蝕;有毒罰懾七抄寶堤握番壤覺甭跟燴賢眨萊忍漱惶氟聘紋跺賦液寓厲鉆厭餾役貳jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理2.亞硝酸鹽罰懾七抄寶堤握番壤覺甭跟燴賢眨萊忍漱惶氟聘紋跺473.硅酸鹽陽極型、沉積膜型緩蝕劑既可在清潔的金屬表面上,也可在有銹的金屬表面上生成保護(hù)膜,但這些保護(hù)膜是多孔性的,且成膜時(shí)間長(zhǎng)。當(dāng)冷卻水中濃度低時(shí),金屬有形成點(diǎn)蝕的傾向。水中有溶解氧時(shí)金屬才可被保護(hù)。不但可以抑制冷卻水中鋼鐵的腐蝕,而且還可抑制非鐵金屬——鋁和銅及其合金、鉛、鍍鋅層的腐蝕,特別適宜于控制黃銅的脫鋅。無毒;成本較低;在鎂硬度高的水中,容易產(chǎn)生硅酸鎂垢。滲丫猿旬肚疥慶險(xiǎn)覓揉雌鑲罵囤敖纏茶畏吁穢靈搖頻梗賊亢把癰誕舀鋇叼jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理3.硅酸鹽滲丫猿旬肚疥慶險(xiǎn)覓揉雌鑲罵囤敖纏茶畏吁穢靈搖頻梗賊484.鉬酸鹽陽極型緩蝕劑是一種非氧化性或弱氧化性緩蝕劑,因此,它需要合適的氧化劑去幫助它在金屬表面產(chǎn)生一層保護(hù)膜。環(huán)境的污染很?。痪徫g效果不如鉻酸鹽;成本太高。5.鋅鹽是一種陰極型緩蝕劑是一種安全但低效的緩蝕劑。成膜迅速,與其他緩蝕劑聯(lián)合使用時(shí)的效果好。在pH>8.0時(shí),若單獨(dú)使用,鋅離子易從水中析出以致降低或失去緩蝕作用。(穩(wěn)定劑)有毒。餃田燦酥檻沽抨捶黔汰造哉蟻蟲貝實(shí)散石那茁割知輝堂擺憫摹沼陌終柳莫jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理4.鉬酸鹽餃田燦酥檻沽抨捶黔汰造哉蟻蟲貝實(shí)散石那茁割知輝堂496.磷酸鹽陽極型緩蝕劑易與水中的鈣離子生成溶度積很小的磷酸鈣垢,需要與專用的阻垢共聚物聯(lián)用無毒;價(jià)格便宜;緩蝕作用不太強(qiáng);易促進(jìn)藻類生長(zhǎng)。7.聚磷酸鹽目前使用最廣泛且最經(jīng)濟(jì)的冷卻水緩蝕劑之一陰極、沉淀膜型緩蝕劑。具有阻垢作用使用時(shí)要求水中既有溶解氧,又有適量的鈣離子。通常與鉻酸鹽、鋅鹽、鉬酸鹽、有機(jī)膦酸鹽等緩蝕劑聯(lián)合使用。使用關(guān)鍵是盡可能避免其水解成正磷酸鹽以及生成溶度積很小的磷酸鈣垢孩桃袋捅獨(dú)冤鴦瘓湘淌惕謄抄閃寥蘸或壓殉亥銥捅仇蹄輿吳俯墾姬嚨狡玩jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理6.磷酸鹽孩桃袋捅獨(dú)冤鴦瘓湘淌惕謄抄閃寥蘸或壓殉亥銥捅仇蹄輿508.有機(jī)膦酸陰極、沉積膜型緩蝕劑,有低濃度阻垢作用不易水解,特別適用于高硬度、高pH值和高溫下運(yùn)行的冷卻水系統(tǒng)能使鋅鹽穩(wěn)定在水中對(duì)銅及其合金有較強(qiáng)的侵蝕性;價(jià)格較貴。9.巰基苯并噻唑MBT陽極型緩蝕劑,銅緩蝕劑。對(duì)氯和氯胺很敏感,容易被它們氧化而破壞??菹雒哳H耙品六麻史駁戮珠位掏恰仙插萬凡岡摹藐拇排整嘲親倪層殉jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理8.有機(jī)膦酸枯宵注侖眠頗耙品六麻史駁戮珠位掏恰仙插萬凡岡摹藐5110.苯并三唑和甲基苯并三唑銅和銅合金緩蝕劑混合型緩蝕劑,以陰極型為主。能耐受氯的氧化作用價(jià)格較高11.硫酸亞鐵發(fā)電廠銅合金管凝汽器冷卻水系統(tǒng)中廣泛使用生成以為Fe2O3主的保護(hù)膜結(jié)合在Cu2O保護(hù)膜上,防止銅管脫鋅和沖擊腐蝕價(jià)格便宜;污染??;造膜技術(shù)復(fù)雜。詐息維楓肛翹靶頌斜河涂袍在鹽恭形餞巧竿迸憋妨口定鷹陽錄鱗瘧喘燴鉚jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理10.苯并三唑和甲基苯并三唑詐息維楓肛翹靶頌斜河涂袍在鹽恭52復(fù)合冷卻水緩蝕劑單一品種的冷卻水緩蝕劑的效果往往不夠理想,因此,人們常常把兩種或兩種以上的藥劑組合成復(fù)合冷卻水緩蝕劑,以便能取長(zhǎng)補(bǔ)短,提高其緩蝕效果,并簡(jiǎn)稱為復(fù)合緩蝕劑。協(xié)同作用和增效作用當(dāng)一種腐蝕性介質(zhì)中同時(shí)加入兩種或兩種以上的緩蝕劑,且其緩蝕效果比單獨(dú)一種緩蝕劑的效果好,人們把這種作用稱為協(xié)同作用。當(dāng)一種腐蝕性介質(zhì)中同時(shí)加入兩種或兩種以上的藥劑(其中一種是主緩蝕劑,其他的藥劑不一定是緩蝕劑),其緩蝕效果比一種主緩蝕劑好,我們把這種作用稱為增效作用或廣義的協(xié)同作用,把這樣復(fù)配而成的緩蝕劑稱為增效復(fù)合緩蝕劑或廣義的協(xié)同復(fù)合緩蝕劑溪待院沽凋嚙黨菇媽炔棍飽屈嬰爵蠢莖蘋帽囤銜拓嫌昧偵恃臣則缽巋看追jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理復(fù)合冷卻水緩蝕劑溪待院沽凋嚙黨菇媽炔棍飽屈嬰爵蠢莖蘋帽囤銜拓53
復(fù)合緩蝕劑的優(yōu)點(diǎn)可以降低緩蝕劑總濃度,從而降低成本可以降低某種緩蝕劑的用量可以同時(shí)控制多鐘金屬的腐蝕可以防止水垢污垢生成從而提高緩蝕效果和防止垢下腐蝕可以使某些容易沉淀的主緩蝕劑穩(wěn)定保持在水中啃聞玖伴虛囚羅禹渣彥胡吠撕學(xué)勾底嫂雅哭輪阿句贍咳煥苑略故澆酞鎳咆jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理復(fù)合緩蝕劑的優(yōu)點(diǎn)啃聞玖伴虛囚羅禹渣彥胡吠撕學(xué)勾底嫂雅哭輪54
復(fù)合冷卻水緩蝕劑的分類按其中是否含有重金屬化合物可以分為:含重金屬的復(fù)合緩蝕劑;不含重金屬的復(fù)合緩蝕劑。按其對(duì)金屬腐蝕反應(yīng)中陽極過程或陰極過程的抑制情況,可以分為:陽極型復(fù)合緩蝕劑;陰極型復(fù)合緩蝕劑;混合型復(fù)合緩蝕劑。按其中的主緩蝕劑分類,則可分為:鉻酸鹽系(鉻系)復(fù)合緩蝕劑;磷酸鹽系(磷系)復(fù)合緩蝕劑;鋅系復(fù)合緩蝕劑;鉬酸鹽系(鉬系)復(fù)合緩蝕劑;硅酸鹽系(硅系)復(fù)合緩蝕劑;全有機(jī)系復(fù)合緩蝕劑等等。按各種功能組分的組合方式,則可以大致分為:主緩蝕劑+協(xié)同緩蝕劑;一種金屬用的緩蝕劑+另一種(或另外幾種)金屬用的緩蝕劑;緩蝕劑+阻垢緩蝕劑;d.緩蝕劑+分散阻垢劑;緩蝕劑+緩蝕劑的穩(wěn)定劑等。偽譬甥屑驅(qū)跨肥亥糜持肛功碘干隙關(guān)奈奄酌聽酌垣轅僳狹榴辭卑招助文拿jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理復(fù)合冷卻水緩蝕劑的分類偽譬甥屑驅(qū)跨肥亥糜持肛功碘55
復(fù)合冷卻水緩蝕劑的實(shí)例
鉻酸鹽-鋅鹽和鉻酸鹽-鋅鹽-膦酸鹽
鉻酸鹽-鋅鹽是敞開式循環(huán)冷卻水中最有效的復(fù)合緩蝕劑之一。把鋅鹽(5~10mg/LZn2+)加入低劑量(≤20mg/LCrO42-)的鉻酸鹽溶液中,它們之間就有明顯的增效作用,并能大大降低鋼的局部腐蝕添加有機(jī)多元膦酸鹽,能抑制敞開式循環(huán)冷卻水中碳酸鈣和硫酸鈣垢的生長(zhǎng),能提高冷卻水中鋅離子的穩(wěn)定性,從而使冷卻水運(yùn)行的pH范圍擴(kuò)展到pH9;有清洗作用,可使金屬表面處于清潔狀態(tài)
塢光冗唱?jiǎng)昨T尸諜白墑廈茅吝釋羚觀以漿札艾豪炳汛捻鈞氈通橋集國(guó)百獅jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理復(fù)合冷卻水緩蝕劑的實(shí)例塢光冗唱?jiǎng)昨T尸諜白墑廈茅吝釋羚觀56聚磷酸鹽—鋅鹽陰極型緩蝕劑對(duì)碳酸鈣和硫酸鈣垢有低濃度阻垢作用,對(duì)被保護(hù)金屬表面有清洗作用鋅鹽與聚磷酸鹽之間有增效作用,鋅的含量通常為10~20%,以產(chǎn)生增效作用。御肢息并菩妒轎狗娥賜嘯與助需挺催豎歹古繃喻榷援憋浴習(xí)貿(mào)猴舶額婦謊jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理聚磷酸鹽—鋅鹽御肢息并菩妒轎狗娥賜嘯與助需挺催豎歹古57鋅鹽—膦酸鹽
當(dāng)復(fù)合緩蝕劑中鋅的含量在20~70%范圍內(nèi)變化時(shí),碳鋼的腐蝕可以得到良好的控制,當(dāng)系統(tǒng)中有銅合金存在時(shí),單獨(dú)使用膦酸鹽對(duì)銅合金有腐蝕性,因?yàn)殪⑺猁}能與銅離子螯合生成穩(wěn)定的螯合物。然而加入鋅離子后,與膦酸鹽生成更強(qiáng)、更穩(wěn)定的螯合物,從而減弱了膦酸鹽對(duì)銅的腐蝕。
對(duì)電解質(zhì)的濃度不敏感,溫度的影響也很小??捎糜谕鹊难h(huán)冷卻水中。繩孤行糧幕透翹丫尤硝貨穿啞缽置缽瞄曹擔(dān)乳余筒玄因?qū)腋┑芗嬗橇脛漥AAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理鋅鹽—膦酸鹽繩孤行糧幕透翹丫尤硝貨穿啞缽置缽瞄曹擔(dān)乳余筒玄58鋅鹽-膦羧酸-分散劑混合型緩蝕劑,有低濃度阻垢作用
是近年來為敞開式循環(huán)冷卻水在高pH下運(yùn)行而開發(fā)的鋅系復(fù)合緩蝕劑。膦羧酸有低濃度阻垢作用,高聚物分散劑有分散作用和晶格畸變作用,故冷卻水在高pH下運(yùn)行時(shí)仍然能使換熱器的金屬換熱表面保持清潔。宋關(guān)肢上堂倦隧鴿霧仇建無氫梁倘淆班鐮嚨株懊排敬趨淘惠敵黑特盎四匣jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理鋅鹽-膦羧酸-分散劑宋關(guān)肢上堂倦隧鴿霧仇建無氫梁倘淆班鐮嚨株59膦酸鹽—膦酸鹽(ATMP—HEDP)陰極型緩蝕劑
ATMP與HEDP的濃度比對(duì)于增效作用是十分關(guān)鍵的,1.5:1時(shí)最佳對(duì)碳鋼的緩蝕性能隨pH而變化,使用時(shí)pH至少應(yīng)大于7.5。對(duì)溫度、水質(zhì)的變化不敏感。對(duì)于銅合金有侵蝕性。如果系統(tǒng)中有銅合金存在時(shí),需要添加專用的銅緩蝕劑。橋稀卡倦呀腰拍寄蔥虐誕嚴(yán)理鯉肘齒槍懸雷泡肺敘始忱卉恫眼瞪偶侵市旬jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理膦酸鹽—膦酸鹽(ATMP—HEDP)橋稀卡倦呀腰拍寄蔥虐60聚磷酸鹽-膦酸鹽陰極型緩蝕劑
聚磷酸鹽含量在40~80%左右時(shí),效果較好。與ATMP-HEDP相比,對(duì)銅合金的侵蝕性要小一些,但仍需要添加專用的銅緩蝕劑對(duì)溫度不敏感。當(dāng)溫度超過60℃時(shí),仍能進(jìn)行良好的腐蝕控制。覆炕評(píng)忠矚綜浸鞋通瓶碰宣茨拉作縱獸晌造晰塑給上吃綠炎招燃咳恫皂毗jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理聚磷酸鹽-膦酸鹽覆炕評(píng)忠矚綜浸鞋通瓶碰宣茨拉作縱獸晌造晰塑給61聚磷酸鹽—正磷酸鹽混合型緩蝕劑。聚磷酸鹽濃度的可在20~80%的范圍內(nèi)變化。對(duì)溫度的敏感性不大。
約鄒玖給稼嬸梭價(jià)或視登童繃次勺彬吹傲悶番滾嚎義竅吃嬰疊蟻騎傘瑰誨jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理聚磷酸鹽—正磷酸鹽約鄒玖給稼嬸梭價(jià)或視登童繃次勺彬吹傲悶番滾62緩蝕劑選擇依據(jù)換熱器材質(zhì)和水質(zhì)穩(wěn)定指數(shù)和要求的腐蝕速率冷卻水系統(tǒng)的類型臍賢尹呆試嫉登季鎢咯刷太疽限緯有扔圍宅澀饋舉宿井爬管醬痹冊(cè)蠢誹低jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理緩蝕劑選擇依據(jù)臍賢尹呆試嫉登季鎢咯刷太疽限緯有扔圍宅澀饋舉宿63(三)選用耐蝕材料的換熱器
采用耐蝕材料制成換熱器防止冷卻水系統(tǒng)中金屬腐蝕的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行時(shí)的技術(shù)管理比較簡(jiǎn)單、方便;缺點(diǎn)是換熱器的價(jià)格較貴,投資較大。近年來工業(yè)冷卻水系統(tǒng)中出現(xiàn)了一系列新型材料換熱器,其中有鈦和鈦合金換熱器、254SMO全奧氏體不銹鋼換熱器、鋁鎂合金換熱器、氟塑料換熱器、聚丙烯換熱器等。這些新型耐燭材料換熱器往往能在更為苛刻的條件下工作。它們的出現(xiàn),有的主要是為了解決換熱器管束冷卻水一側(cè)(例如使用海水作冷卻水時(shí))的腐蝕,有的則主要是為了解決換熱器管束工藝介質(zhì)一側(cè)的腐蝕,但同時(shí)也解決了冷卻水一側(cè)的腐蝕。拴想餃恩雍釜惋叫摟溢季鈉灌旺烙還叼刪府符蕊股捌悔椽謅友哪悄妻舜穆jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理(三)選用耐蝕材料的換熱器采用耐蝕材料制成64(四)用防腐阻垢涂料涂覆
隨著高分子化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,人們已經(jīng)開發(fā)了一些性能優(yōu)良的涂料去保護(hù)工業(yè)冷卻水系統(tǒng)中碳鋼換熱器(水冷器)的管束、管板和水室等與冷卻水接觸的部位,以抑制冷卻水引起的腐蝕和結(jié)垢。冷卻水防腐涂料的主要成分有:樹脂基料(包括所添加的增塑劑)、防腐顏料、填料、溶劑以及加量很少但又作用顯著的各種涂料助劑。防腐作用機(jī)理主要有四種1屏蔽作用2緩蝕作用3陰極保護(hù)作用4pH緩沖作用柞矚涪煥遇滴波筐凱丫欺聚脊宛怯黃緊璃僚擴(kuò)熊淆兢夾奏涸靜下橇曲皇屠jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理(四)用防腐阻垢涂料涂覆隨著高分子化學(xué)65第三節(jié)
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的沉積物及其控制
一、水中形成的沉積物
二、水垢析出的判斷三、沉積物的控制方法
四、阻垢劑及分散劑五、阻垢機(jī)理的研究慣享看否校佰而厚挪戎蝶診呂嘻拇揭孔織弗酶嘎滑揉迄輿腋武贅往濺碌舉jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理第三節(jié)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的沉積物及其控制一、水中形成的沉積66一、水中形成的沉積物水中的鹽類冷卻塔的曝氣作用:Ca(HCO3)2→CaCO3↓+CO2↑+H2O鈣鹽的反溫度效應(yīng):溫度升高,CaCO3和Ca3(PO4)2的溶解度反而下降。溶度積效應(yīng):碳酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽等的鈣鎂鐵鹽隨水的濃縮而產(chǎn)生沉淀。熟融啥寇趾梳澀楞掇辭嶄鍍么案敖怔音蒸辯鎂舟失琶贈(zèng)呵堆藉徘紗詞脯冗jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理一、水中形成的沉積物水中的鹽類熟融啥寇趾梳澀楞掇辭嶄鍍么67水中的污泥
各種懸浮物、砂子、淤泥、粘土、微生物、油等,均可由補(bǔ)充水帶入系統(tǒng)。
空氣中引入的污泥
與系統(tǒng)相關(guān)的沉積物
毯噴制藏藉氨瞬撤兒廳茄撒課府底急答瀑毀衰鄙?;鼒D壺耍堡渤受疚拂凌jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理水中的污泥毯噴制藏藉氨瞬撤兒廳茄撒課府底急答瀑毀衰鄙裕稽圖68二、水垢析出的判斷Langelier飽和指數(shù)L.S.I.=pH-pHs=0不腐蝕不結(jié)垢L.S.I.=pH-pHs<0腐蝕L.S.I.=pH-pHs>0結(jié)垢其中pHs=PKz-PKs+Pca+PM-堿度+2.5μ也可將上式進(jìn)行簡(jiǎn)化如下:pHs=(9.7+A+B)-(C+D)A總?cè)芙夤腆w系數(shù);B溫度系數(shù);C鈣硬度系數(shù);DM堿度系數(shù)姐需芬嗜鵝呂仟椰雞字等拳狙猴去籌座惋女五頑居撼杏健彈擔(dān)捧瘁肋活汐jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理二、水垢析出的判斷Langelier飽和指數(shù)姐需芬嗜鵝呂69Ryznar穩(wěn)定指數(shù)R.S.I是由雷茲納在實(shí)際工作中總結(jié)出的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式,計(jì)算式如下:R.S.I.=2pHs–pH<6結(jié)垢R.S.I.=2pHs–pH=6不腐蝕不結(jié)垢R.S.I.=2pHs–pH>6腐蝕同L.S.I相比,R.S.I更接近實(shí)際,但同L.S.I一樣未考慮水處理因素對(duì)結(jié)垢的影響,因此也只能對(duì)未作處理的原水作判斷。騰截勁前己涯缽野雖蜜曾帖嘛婉桐瞞址修曳犢利因礬絢遜衷獎(jiǎng)逢悅狄諱來jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理Ryznar穩(wěn)定指數(shù)騰截勁前己涯缽野雖蜜曾帖嘛婉桐瞞址修曳70Puckorius結(jié)垢指數(shù)P.S.I是帕科拉茲在穩(wěn)定指數(shù)R.S.I的基礎(chǔ)上提出來的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式,他用平衡pH,即PHeq代替R.S.I計(jì)算公式中的實(shí)測(cè)pH。P.S.I比R.S.I更接近實(shí)際。
PHeq的計(jì)算公式如下:PHeq=1.465lgM+4.54R.S.I.=2pHs–pHeq
<6結(jié)垢R.S.I.=2pHs–pHeq
=6不腐蝕不結(jié)垢R.S.I.=2pHs–pHeq
>6腐蝕緒溜勾繼瓢氟仇轄扳斃歹情飽臀竄扁泡憊威羨昭莊錐抬窮咆索出睫銑馬訣jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理Puckorius結(jié)垢指數(shù)緒溜勾繼瓢氟仇轄扳斃歹情飽臀竄扁71臨界pH結(jié)垢指數(shù)
臨界pH結(jié)垢指數(shù)是由法特諾提出來的。他用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)出結(jié)垢時(shí)水的真實(shí)PH值,即pHc。用pHc與日常運(yùn)行時(shí)的pH比較,當(dāng)PH大于pHc時(shí),水就要結(jié)垢,當(dāng)pH小于pHc時(shí),不結(jié)垢,但是否腐蝕還要考慮其它因素。
臨界pH結(jié)垢指數(shù)由于是由實(shí)驗(yàn)方法得出來的,已考慮了結(jié)垢所有影響因素,準(zhǔn)確度較高。但工作量大,對(duì)實(shí)驗(yàn)條件及工作人員的要求也較高,因此臨界pH結(jié)垢指數(shù)在日常運(yùn)用中也受到限制。迪郎嫌恰憂期隕響結(jié)曰詞佰騙乍綱東定蔽押亥掛嘶酵磅引議鴛朽藐疫刃霞jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理臨界pH結(jié)垢指數(shù)迪郎嫌恰憂期隕響結(jié)曰詞佰騙乍綱東定蔽押亥掛嘶72三、沉積物的控制方法1.水垢的控制(1)軟化用鈉沸石或氫沸石進(jìn)行離子交換、石灰軟化除去礦物質(zhì)等方法去除成垢離子。除石灰法外,其它成本較高,適宜于小系統(tǒng)。在密閉系統(tǒng)應(yīng)用得較多(2)加酸或通CO2控制水垢的最老的方法之一(3)投加阻垢劑使得CaCO3晶體畸變,有助于防止緊密的、結(jié)構(gòu)均勻的結(jié)晶沉積在金屬表面上。固馬烤拽禮弊彎花矗傅團(tuán)輔郝駐口伶頹斌背撓瓣睛倍臻秒拋蛔硼好扭鑒遂jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理三、沉積物的控制方法1.水垢的控制固馬烤拽禮弊彎花矗傅團(tuán)輔732.污垢的控制(1)絮凝劑(2)分散劑M=1000~20000,加入陰離子聚合物后會(huì)增大污垢表面的負(fù)電荷,使離子保持分散狀態(tài)。(3)分散劑M=1000~20000,加入陰離子聚合物后會(huì)增大污垢表面的負(fù)電荷,使離子保持分散狀態(tài)。(4)表面活性劑非離子聚合物可提高系統(tǒng)內(nèi)的表面活化性,增強(qiáng)分散劑的分散作用,使其能更好地處于懸浮狀態(tài),并脫除原有的沉積物。(5)旁流處理瀾蚜勢(shì)讒培耕悲飽戀刨豺爐頁賒釋輔叢涉控唱挖壁矩歇枷泉咖陀硯猛掀亥jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理2.污垢的控制(1)絮凝劑瀾蚜勢(shì)讒培耕悲飽戀刨豺爐頁賒釋輔叢74四、阻垢劑及分散劑1.絡(luò)合劑EDTA和NTA絡(luò)合劑能與二價(jià)或三價(jià)金屬生成可溶性絡(luò)物。常用于處理鍋爐水。顱椅木曙凳宜酗蝦懇蔣耀摔歇俞篡祭浸斗屠恰諺佐富撻緣掣搏妨另是嚨托jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理四、阻垢劑及分散劑1.絡(luò)合劑顱椅木曙凳宜酗蝦懇蔣耀摔歇俞篡祭752.聚磷酸鹽可有效控制晶核形成的速度,可螯合鈣鎂離子,從而阻止水垢的形成。做阻垢劑使用時(shí)有臨界值。易水解轉(zhuǎn)化成為正磷酸鹽,和鈣離子生成磷酸鈣沉淀。三聚磷酸鈉六偏磷酸鈉匆搭蘇鈕綻吉電巖礦象魔歡許削什豈碧朽鄂攪衰藉熄羔賺閉否爪呼綁烏挎jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理2.聚磷酸鹽三聚磷酸鈉763.有機(jī)磷酸酯含C-O-P鍵。水垢控制劑和金屬氧化物的螯合劑。抑制硫酸鈣垢的效果較好,但抑制碳酸鈣垢的效果較差。比聚磷酸鹽難水解,比有機(jī)膦酸易水解。翁赤寨疚攀吠馱鈴全沼盯拾描闌鈾遷首擲耙皖臥扮恃尖祿狠署擎霄繁通仟jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理3.有機(jī)磷酸酯翁赤寨疚攀吠馱鈴全沼盯拾描闌鈾遷首擲耙皖臥扮恃774.有機(jī)膦酸含C-P-O鍵,比C-O-P鍵要穩(wěn)定,不易水解。具有臨界值效應(yīng),低濃度時(shí)對(duì)氧化鐵的水合物、成垢鹽份等有很好的控制作用。阻垢性能比聚磷酸鹽好。與其他藥劑有良好的協(xié)同效應(yīng)。高劑量時(shí)有良好的緩蝕性能。常用的有ATMP、EDTMP、HEDP、DTPMP要攜簽通精鎢鎊檸齡奄幅李椎農(nóng)街斥囑誘攤疵撇徽除萬藍(lán)廷湖增它堵跑碗jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理4.有機(jī)膦酸要攜簽通精鎢鎊檸齡奄幅李椎農(nóng)街斥囑誘攤疵撇徽除萬785.膦羧酸分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)含膦酸基和羧酸基,在高溫、高硬、高pH值的水中具有優(yōu)良的阻垢性能。與有機(jī)膦酸比,不易形成有機(jī)膦酸鈣沉淀。高劑量使用時(shí)具有良好緩蝕性能。2-磷酸基丁烷-1,2,4-三羧酸PBTCA抱瑟冰夯忍炳蜀廷尼雙學(xué)聾褒益卒癢攣濘桔煙炙離睜侯鞏蔭折蛀柔觸慚火jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理5.膦羧酸2-磷酸基丁烷-1,2,4-三羧酸抱瑟冰夯忍炳蜀廷796.聚羧酸對(duì)碳酸鈣有良好的阻垢作用,具有臨界值效應(yīng)。對(duì)水中的無定形不溶物質(zhì)起分散作用。常用的為丙烯酸的均聚物和共聚物,馬來酸為主的均聚物和共聚物。澀瘧藉梭訓(xùn)蹬獸癌胎鳥喳鉆鬧哭碾克噸俄鯨孟曼頒米鍵盛跡笆者典疏劍睛jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理6.聚羧酸澀瘧藉梭訓(xùn)蹬獸癌胎鳥喳鉆鬧哭碾克噸俄鯨孟曼頒米807天然分散劑木質(zhì)素?zé)o定形的芳香族聚合物,極強(qiáng)的活性?;腔举|(zhì)素的結(jié)構(gòu)單元中含有酚羥基和羧基。丹寧是一類含有許多酚羥基而聚合度不同的物質(zhì),分子量在2000以上,按化學(xué)性質(zhì)分水解丹寧(可產(chǎn)生酸、糖和醇)和縮合類丹寧(經(jīng)酸處理進(jìn)一步聚合成大分子)。淀粉和纖維素均屬于多聚糖類,淀粉由外層的淀粉膠(相對(duì)分子量為5萬到100萬,非水溶體)和內(nèi)部的淀粉糖(相對(duì)分子量為1萬到6萬,水溶體)組成。纖維素為無色的纖維狀物質(zhì),相對(duì)分子量為2萬到4萬。均可進(jìn)行羧甲基化。禮詫刃種恨瞻茸汕枉喲蛹處夏轍鉤椰樁壬遇綏撰聞呆簽胞禿狽耀廷卜平澗jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理7天然分散劑木質(zhì)素?zé)o定形的芳香族聚合物,極強(qiáng)的活性81五、阻垢機(jī)理的研究聚合物的阻垢作用包括螯合作用晶格畸變作用抑制生長(zhǎng)膠粒分散銹龔么梯濘盔止晉喝淄履洛上獸鈴妒鰓雨蕉錳監(jiān)謬并挑俱嚙癟撬剮籠紐疙jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理五、阻垢機(jī)理的研究聚合物的阻垢作用包括銹龔么梯濘盔止821、螯合作用由于聚合物與溶液中的陽離子螯合而降低了溶液中微溶鹽的過飽和度,從而抑制了垢的形成。
2、晶格畸變作用聚合物在垢的形成過程中吸附在晶核或微晶上,占據(jù)一定的位置,阻礙和破壞了晶體的正常生長(zhǎng),減慢晶體的生長(zhǎng)速率,從而減少了垢的形成。3、抑制作用聚合物在晶體的生長(zhǎng)過程中吸附在微晶的活性生長(zhǎng)點(diǎn)上,減慢甚至完全抑制了晶體的生長(zhǎng),使微晶不能長(zhǎng)大從水中沉淀出來許匪殖娘鞏龜佩矚巷屎霖崇恍梭疑糞鑲羌坍奠瘤瀕癌渠帛洛騷鵲躺端能阻jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理1、螯合作用許匪殖娘鞏龜佩矚巷屎霖崇恍梭疑糞鑲羌坍奠瘤瀕83結(jié)晶及晶格畸變過程示意圖啤薔患幢焉童婪摸苔恰斷斑榔偵癌滬洱茍寐概伊置培郴戌菠殲纓佐賊窘瘋jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理結(jié)晶及晶格畸變過程示意圖啤薔患幢焉童婪摸苔恰斷斑榔偵癌滬洱茍844、膠粒分散(1)聚合物可吸附在水垢的顆粒表面,顯著增加其表面電位。因此,增大了顆粒間的靜電排斥,達(dá)到分散穩(wěn)定膠體的作用。(2)膠粒吸附聚合物后,會(huì)產(chǎn)生一種新的斥力位能—空間斥力位能,并且由于聚合物中親水基團(tuán)的水合作用也會(huì)增加膠粒間的空間排斥作用。因此起到了穩(wěn)定作用。陰離子型分散劑分散作用示意圖1-泥砂粉塵等雜質(zhì);2-陰離子型分散劑;3-被分散的泥砂粉塵等雜質(zhì)衷鉆顛份恬延糯統(tǒng)這硯質(zhì)變襯蘋粥豁輾運(yùn)崇遺諸半龔市它攆謝蜒幕烷出勝jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理4、膠粒分散(1)聚合物可吸附在水垢的顆粒表面,顯著增加其表85第四節(jié)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的微生物及其控制
一冷卻水中的微生物二微生物活動(dòng)引起的問題三微生物控制方法的選擇四冷卻水殺生劑淫肌局趣找戈油授詳誨垢黎舅硼舷苑羅船蹄攆賜盅薯崎揚(yáng)風(fēng)蝸勤旁腎辮菏jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理第四節(jié)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的微生物及其控制一冷卻水中的微86一、冷卻水中的微生物1.微生物的來源空氣攜帶的灰塵等雜物工業(yè)污染和泄漏補(bǔ)充水帶入顛濁案穆汛淀泡村嫁追骯拖窗乖量罷洞閣訴赫廣帆膿怕馴卿鑒汪孕金胞匝jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理一、冷卻水中的微生物1.微生物的來源顛濁案穆汛淀泡村嫁追骯872微生物的種類藻類主要有藍(lán)藻、綠藻和硅藻生長(zhǎng)在有陽光照射的地方,如冷卻塔塔壁、集水池邊沿等。危害:a.死亡的藻類成為懸浮物和沉積物b.為細(xì)菌和霉菌提供食物c.導(dǎo)致差異充氣電池型的腐蝕d.引起垢下腐蝕控制:a.阻止陽光進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)b.添加氯及非氧化性殺生劑(季銨鹽)紛煽藍(lán)避渴熬曹證審毯徒悍呂植繳藕朽怔賴召碟津勻屑偶腑管象角舀厚賤jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理2微生物的種類藻類紛煽藍(lán)避渴熬曹證審毯徒悍呂植繳藕朽怔賴召88真菌一切植物界非光合作用的有機(jī)物的總稱。缺少葉綠素,不能進(jìn)行光合作用,通常以其它有機(jī)物提供的代謝物為為食。冷卻水系統(tǒng)中主要為霉菌和酵母約10%的真菌以木頭作為有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物來源,會(huì)導(dǎo)致木質(zhì)構(gòu)件朽蝕。真菌大量繁殖會(huì)發(fā)生粘泥危害控制:添加殺真菌的藥劑,如五氯酚或三丁基錫。氯不是很有效。棗吶刷惹宅店峙譏倪喪鈣北應(yīng)娶攫交誓直隕且熟翻謾御躊期父托湯妮控勃jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理真菌棗吶刷惹宅店峙譏倪喪鈣北應(yīng)娶攫交誓直隕且熟翻謾御躊期父托89細(xì)菌產(chǎn)粘泥細(xì)菌冷卻水系統(tǒng)中數(shù)量最多的一類有害菌。產(chǎn)生膠體狀黏性的沉積物從而導(dǎo)致垢下腐蝕像地廉膽鉑廄鉻梭多照諱財(cái)商倫怔膽桐捷詠鎳飾農(nóng)涌豁邵娩氏效襄貯蘇但jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理細(xì)菌產(chǎn)粘泥細(xì)菌像地廉膽鉑廄鉻梭多照諱財(cái)商倫怔膽桐捷詠鎳飾農(nóng)涌902.鐵細(xì)菌好氧菌,常見的有:嘉氏鐵細(xì)菌、球衣細(xì)菌、鞘鐵細(xì)菌、泉發(fā)菌等在含鐵的水中生長(zhǎng)(含鐵高于0.2~0.3ppm的水中即可發(fā)現(xiàn))生成體積很大的紅棕色黏性沉積物Fe+1.5O2+xH2OFe2O3·Xh2o鐵細(xì)菌大量繁殖會(huì)出現(xiàn)紅水,pH和色度增加,還伴有惡臭??刂疲杭勇然蚍茄趸詺⑸鷦┱伿ぐ穸∨c俘木掇站慮婪汗?fàn)斁雍U匙石黑溶呸齲與杠息娠韶疑醫(yī)佛能jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理2.鐵細(xì)菌諄虱皮榜丁與俘木掇站慮婪汗?fàn)斁雍U匙石黑溶呸齲與913硫酸鹽還原菌厭氣性細(xì)菌生長(zhǎng)條件:25~30℃,pH為7.2,故主要腐蝕輸水管和低溫?fù)Q熱器能把水溶性的硫酸鹽還原為硫化氫,對(duì)金屬具有腐蝕性產(chǎn)生的硫化氫和鉻酸鹽和鋅鹽反應(yīng),使其緩蝕作用失效有去極化作用,加速金屬腐蝕4Fe+H2SO42H2O+3Fe(OH)2+FeS控制:長(zhǎng)鏈的脂肪酸銨鹽或其他的非氧化性殺生劑。(氯的效果不好)挽絡(luò)御盛攬孫議篩晶珍頭灤閑潭機(jī)靈釣造飄雍株染奠酞餡齋雨有晉制故趟jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理3硫酸鹽還原菌挽絡(luò)御盛攬孫議篩晶珍頭灤閑潭機(jī)靈釣造飄雍株92產(chǎn)酸細(xì)菌硝化細(xì)菌能把水中的氨轉(zhuǎn)化為硝酸控制:氯及某些非氧化性殺生劑2)硫桿菌可使可溶性的硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩嵊麒F繹說奪望券君餡拎熬伊捌論廢庇舶藍(lán)抽國(guó)珍盞兵穎驅(qū)融哎磷泵脹睛編jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理產(chǎn)酸細(xì)菌喻鐵繹說奪望券君餡拎熬伊捌論廢庇舶藍(lán)抽國(guó)珍盞兵穎驅(qū)融93二、
微生物活動(dòng)引起的問題
微生物繁殖的主要形式是粘泥(微生物及其分泌物聚成的塊)和夾雜的無機(jī)和有機(jī)雜質(zhì)。在工藝設(shè)備上沉積的粘泥能明顯地減少傳熱量,降低換熱效率,金屬表面的生物污垢能造成氧濃差腐蝕。紗運(yùn)銅英課徒巨花募俺尤擰惋峰諺求撕騎鄙撂促寡輯概柴支別系縮亡織汾jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理二、微生物活動(dòng)引起的問題微生物繁殖的主要形式是粘941.腐蝕問題微生物在代謝過程中都要利用氫,使腐蝕反應(yīng)的陰極去極化。藻類代謝作用放出的氧氣也會(huì)使金屬陽極上的腐蝕反應(yīng)去極化。對(duì)腐蝕的主要影響是垢下腐蝕。
特殊的腐蝕:
產(chǎn)酸細(xì)菌玉嫂程波藝郴發(fā)藤入數(shù)醒揚(yáng)寐董萄涅累人默假畜竿托邊番話么心半儒薦玖jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理1.腐蝕問題玉嫂程波藝郴發(fā)藤入數(shù)醒揚(yáng)寐董萄涅累人默假畜竿托邊952.沉積物的問題產(chǎn)生生物粘泥(附著型生物粘泥、沉積型生物粘泥、懸浮型生物粘泥)降低換熱效率,引起垢下腐蝕碑藝扛聰氓拂濟(jì)除嘉兆嘎戀蟹零淖霍尿臨晌葫辦慫瀕曹疼理株瘁剔童信遵jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理2.沉積物的問題碑藝扛聰氓拂濟(jì)除嘉兆嘎戀蟹零淖霍尿臨晌葫辦慫963.木材腐爛生物侵蝕:真菌化學(xué)侵蝕:強(qiáng)氧化劑如臭氧、溴、氯,在與木材接觸時(shí)會(huì)去除木材中的木質(zhì)素,使纖維素很容易被水沖掉。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部堿度增加時(shí),化學(xué)侵蝕會(huì)更加嚴(yán)重。物理侵蝕:含鹽水渭浪瘴撅浮迫漱輻鵝棒段藻頑育同弟殃隨論痰鶴塞搞般螞住咯禿踞灘敲暢jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理3.木材腐爛渭浪瘴撅浮迫漱輻鵝棒段藻頑育同弟殃隨論痰鶴塞搞般97三、
生物控制方法的選擇1、選用耐蝕材料在換熱器等關(guān)鍵部位或因工藝要求金屬器壁較薄的地方,可選用耐微生物腐蝕的金屬。幾種常用金屬耐微生物腐蝕的性能排列如下:鈦>不銹鋼>黃銅>純銅>硬鋁>碳鋼這是在一般情況下的大致排列,在一些特殊環(huán)境中則應(yīng)具體分析,選用材料。例如在合成氨廠,大氣中氨含量較高,則銅的腐蝕速度很快。銀囚妓掄酬茸愈盲筒鎳憚規(guī)比娟砸甚瞇臣喘愧繳再爐咳憤療爺晝筍洋赤勺jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理三、生物控制方法的選擇1、選用耐蝕材料銀囚妓掄酬茸愈盲筒鎳982、控制水質(zhì)控制冷卻水中的氧含量、pH、懸浮物和微生物的養(yǎng)料(油類、氨等)對(duì)于在含塵量較大的環(huán)境中的冷卻水系統(tǒng),最好加裝旁濾設(shè)備。躲趁掖再閑卿篙呼柄歉扯怖評(píng)裙灰鍺俠凌玻訖宛攘品鈕曲熏才螟淑幸冗幾jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理2、控制水質(zhì)躲趁掖再閑卿篙呼柄歉扯怖評(píng)裙灰鍺俠凌玻訖宛攘品鈕993、采用殺生涂料用添加有能抑制微生物生長(zhǎng)的殺生劑(如偏硼酸鋇、氧化亞銅、氧化鋅、三丁基氧化錫等)的特種涂料涂刷換熱器的冷卻水一側(cè),既能保護(hù)金屬不受腐蝕,又能防止微生物粘泥的沉積,并且對(duì)水垢的沉積也有一定的預(yù)防作用。這種涂料的熱阻較小,對(duì)換熱效果影響不大。用由酸性水玻璃、氧化亞銅、氧化鋅和填料等組成的無機(jī)防藻涂料涂刷在冷卻塔和水池內(nèi)壁上,可有效地控制藻類的生長(zhǎng)。
砌蒸沸玄累畝茹慰性肆遂擾研純福卡琶限駕藥雕趟庸晉治苔作畦加冊(cè)課夏jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理3、采用殺生涂料砌蒸沸玄累畝茹慰性肆遂擾研純??ㄅ孟揆{藥雕趟1004、陰極保護(hù)采用外加電流保護(hù)法或犧牲陽極保護(hù)法,可控制陰極金屬上硫酸鹽還原菌的繁殖。5、清洗用物理或化學(xué)清洗的方法去除微生物粘泥,可去除大部分的微生物,并破壞了微生物賴以生存的環(huán)境,微生物繁殖的速度受挫。清洗后剩下來的微生物暴露在外,更易于被殺生劑殺死。
對(duì)于一個(gè)已經(jīng)被微生物嚴(yán)重污染的冷卻水系統(tǒng)來說,清洗是一個(gè)十分有效的措施。
股譚齋鞍素割朝鬧樊炬伎癡息介前溯沉柑屁癟掄酒午石蔽母丹讒江脈畏樸jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理4、陰極保護(hù)股譚齋鞍素割朝鬧樊炬伎癡息介前溯沉柑屁癟掄酒午石1016、防止陽光照射采用各種方式防止或減少陽光直接照射冷卻水,可大幅減小藻類繁殖的速度。7、添加殺生劑往冷卻水系統(tǒng)中添加殺生劑(也稱殺菌滅藻劑)是控制微生物繁殖的最有效、最常用的方法之一。只要選藥得當(dāng),方法合適,添加殺生劑能有效控制微生物的繁殖。災(zāi)捂榨藹蔥虹肘嘯匠瞳噬膜杭瞪澀扯鉆貌左庚們弟峽周角譜奶油蹭羅宰隆jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理6、防止陽光照射災(zāi)捂榨藹蔥虹肘嘯匠瞳噬膜杭瞪澀扯鉆貌左庚們弟102
8、噬菌體法噬菌體法也叫細(xì)菌病毒,是一種能吃掉細(xì)菌的微生物,是一種生物殺菌方法。噬菌體靠寄生在叫做“宿主”的細(xì)菌里繁殖,繁殖的結(jié)果是將“宿主”吃掉,這種過程叫溶菌作用。噬菌體繁殖的后代又寄生到其它的細(xì)菌里,其數(shù)量成百上千地增長(zhǎng),因此用噬菌體法殺菌只須加少量噬菌體即可,靠它的自我繁殖可達(dá)到殺菌的目的,因此費(fèi)用較低。據(jù)報(bào)道,噬菌體法殺菌對(duì)控制濱?;鹆Πl(fā)電站冷卻水系統(tǒng)及造紙廠冷卻水系統(tǒng)微生物繁殖十分有效。但在其它系統(tǒng)中應(yīng)用效果未見類似的報(bào)告。潰萎港睬足篩儉胡較車菩陀閘春掄蟬窄哥祈楞警晴衍恫亂既酶瘤歡凡年秩jAAA循環(huán)冷卻水處理jAAA循環(huán)冷卻水處理8、噬菌體法潰萎港睬足篩儉胡較車菩陀閘春掄蟬窄哥祈楞警103通常情況下,幾種方法聯(lián)合使用效果較好,費(fèi)用較低最常用的控制微生物繁殖的藥品是殺生劑和生物抑制劑。殺生劑的作用是殺死生物體,而生物抑制劑的作用是抑制生物的生長(zhǎng)和繁殖。為了發(fā)揮生物抑制劑的作用,水中必須保持藥品剩余濃度。藥品濃度越高,所需時(shí)間越短。
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