TRT缓蚀除盐剂(TRT阻垢缓蚀剂)作用机理与实践案例
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TRT在运行中存在的问题湿式TRT的结垢TRT中的工质是从高炉炉顶出来经除尘后的煤气,虽然采用除尘,但介质本身还含有一定数量的粉尘和饱和的水汽并伴随着用除尘设备不能完全清除的油雾和一些高炉产生的多组分气体,最终进TRT 透平的工质为气-汽-固组成的多相流。
对于湿式TRT由于煤气中的饱和水和灰尘的存在,TRT运行一段时间后会在第一级静叶和动叶处形成较多的积垢,造成机组发电量减小,机组振动大,检修周期缩短。
干式TRT的结盐在煤气进入透平后,膨胀做功,温度会逐渐降低,当低于水汽的露点时就有凝结水形成,这时煤气中的一些复杂成分如:NH4+、Cl-等会相互间发生反应,在透平排气温度低于其化合产物熔点(约90摄氏度)以下遇水及粉尘时,形成化合物会以固体形态析出并附着在透平的动静叶片上,日积月累就形成坚固的垢层,叶片堵塞,使透平无法正常工作,出现振动、停机等影响机组可靠运行的现象。
TRT管道防腐由于煤气成分复杂含有腐蚀成分,在管道输送过程中温度逐减下降,煤气中所含水蒸汽分逐减凝结成加水膜,附着到管壁上,煤气中的腐蚀介质在水膜中富集形成高浓度的腐蚀溶液,给管道带来较强的化学腐蚀,加上高流速煤气中粉尘的物理冲刷作用,煤气管道受到较强的腐蚀,主要表现在补偿器的腐蚀和管线的腐蚀,补偿器经常发生泄漏开裂。
湿式TRT结垢的解决方案该技术通过在TRT喷水系统的进水管中加入分散剂、阻垢剂、缓蚀剂、表面活性剂和抑泡剂等配成的化学药剂,让结成的粉尘核不进一步聚集结成大核;通过阻垢剂使油、胶、核等脱离叶片,降低与金属表面的作用力,避免在叶片表面大范围聚集、结垢;缓蚀剂在设备的表面形成一层保护膜,即可以保护又可以抑制结垢,不磨损叶片,达到减小振动和提高功率的效果,同时减少煤气中CO、C02等成分对叶片的腐蚀。
干式TRT除盐和管道防腐高炉煤气进入透平前,把在常温下呈液态的阻垢剂,通过计量泵投加到TRT透平进气主管道干线中,利用进口煤气的温度,实现药剂的瞬时汽化,药剂中的特殊组分即与煤气中引起透平结垢的各组分优先会发生化学反应,且生成物在透平正常运行温度条件下也呈气态形式存在,最终和低热煤气一起排出透平之外,从而达到抑制结垢的目的。
探讨油田缓蚀阻垢剂作用机理与应用摘要:油田生产过程中的传质传热设备多采用碳钢和不锈钢材料,随着生产用水的水温和pH值的变化,结垢严重,会对管道和设备造成严重的腐蚀。
结垢会降低换热器换热效率,腐蚀会造成设备管道和换热器腐蚀穿孔。
本文简要分析了缓蚀阻垢机理,探讨了目前缓蚀阻垢剂的常见类型及应用。
关键词:缓蚀阻垢剂;机理;类型;应用油田生产过程中的传质传热设备多采用碳钢和不锈钢材料,生产用水多采用地下水。
以地下水作为循环水的补充水时,由于其一般属于高含盐量、高硬度、高碱度的三高水质,其中的Ca2+,Mg2+ 等腐蚀性离子,随着水温和pH值的变化,结垢趋势严重,会对管道和设备造成严重的腐蚀。
结垢会降低换热器换热效率,腐蚀会造成设备管道和换热器腐蚀穿孔,引起系统的输水管线、水冷设备损害或使用寿命缩短,还会造成水冷气泄漏,引起工艺介质的污染或造成计划之外的停车事故等。
开发在苛刻条件下仍能发挥高效作用的缓蚀阻垢剂,对油田生产具有重大的经济和社会效益。
1 缓蚀阻垢机理循环冷却水系统中的缓蚀阻垢方法较多,化学方法是现代工业的主要方式。
其机理是缓蚀阻垢剂通过螯合与分散作用达到缓蚀阻垢的目的。
螯合作用是由于阻垢剂带有的基团能与金属离子形成配位键,生成一种环状螯合物,将易结垢离子在未析出之前稳定在水中,阻止晶核长大,而起到阻垢作用。
分散作用则是由于高分子阻垢剂带有很多负电基团,可吸附CaCO3及CaSO4等细小微粒,阻止晶核继续生长。
但高分子阻垢剂相对分子质量要小一些,如果太大,吸附架桥作用明显,将变成混凝剂,起不到阻垢作用。
2 缓蚀阻垢剂类型2.1 聚天冬氨酸类聚天冬氨酸(PASP)无毒、无刺激、可生物降解、对环境无害,具有聚阴离子表面活性剂的特征;水解后的聚天冬氨酸能螯合钴、镁、铜、铁等多价金属离子,具有优良的阻垢缓蚀和分散作用。
聚天冬氨酸在与金属原子作用时能使其离开平衡位置,引起势能的增加,稳定性降低,对其物理和化学性质产生影响,使其晶格畸变。
TRT专用阻垢缓蚀剂的几点问题探讨韦路(1.欣格瑞(山东)环境科技有限公司,山东济宁272000;【引导语】T RT专用缓蚀阻垢剂开发与推广应用已有十几年的时间,实践印证我们所开发TRT专用缓蚀阻垢剂完全能解决目前TRT装置运转所面临的问题,并没有负面作用,这已经是被宝钢集团、首钢集团、安钢集团、河北钢铁集团、唐山钢铁集团等大大小小钢企所验证的事实,以下几个小的知识点有便于进一步认知这款产品。
Discussion on some problems of TRT special scale and corrosion inhibitorAbstract: TRT dedicated corrosion and scale inhibitor development and application for more than ten years, the practice has proved that the development of TRT special corrosion and scale inhibitor can solve the problems faced by the current TRT device operation, and no negative effect, which has been Baosteel Group, Shougang Group, Hebei iron and Steel Group, Tangshan iron and Steel Group and other large and small steel enterprises verify the facts, the following several small knowledge points are easy to further understand this product1. TRT专用阻垢缓蚀剂同工业水处理缓蚀缓蚀剂的区别:这两类药剂都是阻垢缓蚀剂,都具有两个方面的作用:抑制垢物形成与抑制系统腐蚀,但是作用形态与机理完全不同。
阻垢缓蚀剂研究报告1. 引言阻垢缓蚀剂是一种广泛应用于工业领域的化学品,用于防止金属设备表面产生垢垢和腐蚀。
本报告旨在全面探讨阻垢缓蚀剂的研究状况和应用前景,包括其作用原理、种类、应用领域等方面的内容。
2. 阻垢缓蚀剂的作用原理2.1 化学原理阻垢缓蚀剂通过添加特定的化学物质,干扰或阻断金属表面与水或其他介质中的化学反应,从而减少或防止垢垢的生成和腐蚀的发生。
这些化学物质可以与金属表面形成保护膜,改善金属的耐蚀性能。
2.2 物理原理阻垢缓蚀剂还可通过改变系统的物理条件,如温度、压力等来减少或阻止垢垢和腐蚀的产生。
例如,通过调节水的pH值,可以改变金属表面的电位,从而减少腐蚀的发生。
3. 阻垢缓蚀剂的分类与种类3.1 阻垢剂 3.1.1 磷酸盐类阻垢剂 - 亚磷酸盐 - 聚磷酸盐 - 有机磷酸盐3.1.2 螯合剂- 有机螯合剂- 无机螯合剂3.1.3 表面活性剂- 阳离子表面活性剂- 阴离子表面活性剂- 非离子表面活性剂- 天然表面活性剂3.2 缓蚀剂 3.2.1 有机缓蚀剂 - 有机酸 - 有机酮 - 有机胺 - 有机酯3.2.2 无机缓蚀剂- 无机酸- 无机盐- 溶剂4. 阻垢缓蚀剂的应用领域4.1 石油化工行业 4.1.1 炼油装置 4.1.2 石油储运设备4.2 发电行业 4.2.1 火电厂 4.2.2 核电厂4.3 钢铁冶炼行业 4.3.1 炼铁厂 4.3.2 钢铁车间4.4 再生水处理 4.4.1 工业废水处理 4.4.2 生活污水处理4.5 其他应用领域 4.5.1 制药工业 4.5.2 纺织印染行业 4.5.3 食品加工行业5. 阻垢缓蚀剂研究进展阻垢缓蚀剂的研究一直是工业界的热点,近年来,随着新材料和新技术的不断涌现,阻垢缓蚀剂的研究进展也日益迅速。
目前的研究重点主要集中在以下几个方面: 1. 绿色环保型阻垢缓蚀剂的研发 2. 针对特定垢垢和腐蚀类型的定制化阻垢缓蚀剂 3. 阻垢缓蚀剂在不同应用领域的工程应用效果研究 4. 阻垢缓蚀剂与其他化学品的协同作用机制的研究6. 结论阻垢缓蚀剂作为一种重要的工业化学品,在许多领域中起到了不可替代的作用。
缓蚀阻垢剂原理
缓蚀阻垢剂是一种应用于水处理过程中的化学药剂,可以有效地减少和防止水中产生的垢和腐蚀。
它的原理主要包括以下几个方面:
1. 缓蚀作用:缓蚀阻垢剂中含有一些具有缓蚀作用的化学物质,如有机螯合剂和缓蚀剂等。
这些物质可以与水中的金属离子(如铁、铜、锌等)发生络合反应,形成稳定的络合物,从而减少金属离子的活性,抑制金属离子的腐蚀。
2. 螯合作用:缓蚀阻垢剂中的有机螯合剂可以与水中的硬水盐类(如钙、镁等)中的阳离子结合,形成不溶性的络合物。
这些络合物的产生可以阻止硬水盐类的结晶和沉积,减少垢的生成和附着。
3. 分散作用:缓蚀阻垢剂中的分散剂可以降低水中悬浮颗粒和固体颗粒的凝聚作用,使其分散均匀分布在水中。
这样可以减少颗粒的聚集和沉积,阻止垢的形成。
4. pH调节作用:缓蚀阻垢剂常常含有酸碱调节剂,可以调节
水的酸碱度。
合适的pH值可以改变水中金属离子的溶解度和
络合反应的速率,从而影响垢的生成和腐蚀的发生。
综上所述,缓蚀阻垢剂通过缓蚀作用、螯合作用、分散作用和pH调节作用等多种机制来防止和控制水中的垢和腐蚀。
它可
以提高水的质量,减少设备的损耗和维修成本,延长设备的使用寿命。
山东洁泉环保科技有限公司钢厂湿式TRT专用缓蚀阻垢剂CLEANS-1001一、性能与用途TRT中的介质是从高炉炉顶出来经过除尘后的煤气。
当采用湿式除尘时,煤气中含有饱和水气和除尘设备不能完全清除的粉尘、酸性气体和其他成垢组分,这些组分很容易在第一级静叶片、第一级动叶片、煤气进口喷头安装处沉积形成坚硬的垢,即使通过使用自带的喷水头清理,也难以将垢去除,这样就会造成煤气流道减小,背压提高,使得TRT发电量下降;同时,叶片积垢不均匀,装置的动态平衡被破坏,主轴震动加大直至调停,造成发电功率降低,维修频率大大增加,带来极大的安全隐患和经济损失。
钢厂湿式TRT专用缓蚀阻垢剂中的分散剂可有效的阻止煤气中的粉尘和其他成垢组分相互聚集成大块沉积物;药液中的阻垢润湿组分可降低粉尘等物质之间及与金属表面的粘接力,脱离金属表面,避免在金属表面大范围内聚集;煤气中还含有部分硫和氯的酸性气体,遇水会形成酸性液体腐蚀设备,为保护金属介质,阻垢剂中还含有缓蚀剂组分,能够在金属表面形成一层致密的保护膜,除机组安全隐患。
钢厂湿式TRT专用缓蚀阻垢剂加入到TRT装置的喷淋水中,借助喷淋水和煤气迅速混合,直接弱化颗粒物和成垢组分的沉积,避免粉尘和其他成垢组分在系统中结成聚集;并在金属表面形成一层保护膜来达到缓蚀的效果。
减少停机检修时间,延长机组运行周期。
二、技术指标项目指标外观无色或浅黄色透明液体溶解性与水混溶密度(20℃)g/cm3 ≥0.90pH(1% 水溶液)10.0-12.0三、使用方法将每天所需的钢厂湿式TRT专用缓蚀阻垢剂加入塑料加药箱内,为方便使用可加水稀释后通过加药泵或调节阀门将药剂连续加入TRT装置的喷淋水中。
正常运行投加量为100~200mg/L。
四、包装与贮存钢厂湿式TRT专用缓蚀阻垢剂为塑料桶包装,每桶25kg或由用户确定。
贮存期为十个月。
五、安全与防护钢厂湿式TRT专用缓蚀阻垢剂为弱碱性,操作时佩戴眼镜手套,避免与皮肤、眼睛等接触,接触后用大量清水冲洗。
有机阻垢缓蚀剂作用机理的理论研究一、内容综述随着科学技术的不断发展,有机阻垢缓蚀剂在工业生产和日常生活中的应用越来越广泛。
本文将对有机阻垢缓蚀剂的作用机理进行理论研究,以期为实际应用提供理论依据。
有机阻垢缓蚀剂是指通过化学方法合成的具有阻垢、缓蚀和清洗功能的高分子化合物。
根据其结构特点和作用方式,有机阻垢缓蚀剂可分为离子交换型、吸附型、络合型和生物降解型等。
其中离子交换型有机阻垢缓蚀剂主要通过与水中钙、镁等离子形成稳定的络合物来实现阻垢和缓蚀;吸附型有机阻垢缓蚀剂则是通过吸附水中的碳酸盐、硫酸盐等物质来达到阻垢效果;络合型有机阻垢缓蚀剂则是通过与水中的金属离子形成络合物来实现缓蚀;生物降解型有机阻垢缓蚀剂则是利用微生物降解产物来抑制水中的腐蚀过程。
离子交换型有机阻垢缓蚀剂主要是通过与水中的钙、镁等离子形成稳定的络合物来实现阻垢和缓蚀。
这些络合物的形成过程通常涉及两个步骤:第一步是有机分子中的活性基团与水分子发生亲核取代反应,生成一个不稳定中间体;第二步是中间体经过一系列的成键、脱键反应,最终与水分子形成稳定的络合物。
在这个过程中,有机分子中的亲核试剂起到了关键作用,它们能够有效地降低反应活化能,促进反应速率的提高。
吸附型有机阻垢缓蚀剂主要是通过吸附水中的碳酸盐、硫酸盐等物质来达到阻垢效果。
这些吸附过程通常涉及两个步骤:第一步是有机分子中的活性基团与水中的阳离子或阴离子发生静电相互作用;第二步是吸附质在有机分子表面形成稳定的共价键或离子键。
在这个过程中,有机分子的结构性质(如极性、孔径大小等)对吸附效果具有重要影响,不同的有机分子可以通过调节其结构性质来实现不同程度的阻垢效果。
络合型有机阻垢缓蚀剂主要是通过与水中的金属离子形成络合物来实现缓蚀。
这些络合物的形成过程通常涉及两个步骤:第一步是有机分子中的活性基团与金属离子发生配位反应,生成一个不稳定中间体;第二步是中间体经过一系列的成键、脱键反应,最终与金属离子形成稳定的络合物。
TRT缓蚀除盐剂(TRT阻垢缓蚀剂)作用机理与实践案例
TRT缓蚀除盐剂(TRT阻垢缓蚀剂)简介:
国内各大钢铁公司80%以上干式TRT机组在运行过程中,存在装置的动叶片、静叶片以及进、出口烟道等部位形成层状结垢现象或冲刷、酸性腐蚀现象。
由于污垢沉积附着不均匀,装置动态平衡被破坏,导致TRT发电功率降低、主轴振动值不断增大直至自动调停,装置检修周期短(2个月~6个月)。
“欣格瑞”根据各大钢铁企业(首钢、日钢、邯钢、信钢、邢钢等)TRT系统在运行过程中结垢腐蚀的特点,对动静叶片上垢样进行详细的定量分析,历经两年的科研实验,在09年推出第一代TRT专用阻垢缓蚀剂,三年间在各大钢铁企业均保证了TRT装置长期安全稳定满负荷运行的目标。
12年根据三年间数十家钢铁企业TRT化学稳定处理的经验和目前行业内第一代TRT专用阻垢缓蚀剂长时间投加后会形成药剂垢缺点,特推出第二代TRT专用阻垢缓蚀剂,较第一代气化温度更低、阻垢缓蚀效果更好,且不会形
成药剂垢现象。
什么是TRT系统?
1、高炉冶炼过程中产生的副产品高炉煤气具有一定的温度和压力,利用此能量驱动煤气透平机即可发电。
此装置称为高炉煤气能量透平装置(TRT装置),通俗讲就是高温高压的煤气推动叶轮做功。
2、高炉产生的煤气经除尘器后进入TRT装置,由电动蝶阀(调节流量)、调速阀、快切阀(切断、接通或切换)进入透平机,气体在静叶片和动叶片组成的流道中不断膨胀作功,压力和温度逐级降低,同时将热能转化为动能作用于转子使之旋转发电。
TRT系统结垢腐蚀机理:
1、除尘后高炉煤气的大部分灰尘得以去除,但仍残留一定数量的小颗粒灰尘,冲蚀转子叶片表面(冲刷
腐蚀)。
2、此外高炉煤气中含有饱和蒸汽、腐蚀性的氯化氢、二氧化硫等多种气体,高炉煤气进入TRT装置后,因膨胀做功,温度会逐渐降低,煤气中酸性气体溶解在凝结水中会在叶片表面形成酸性环境,对叶片表面造成腐蚀。
TRT系统管路
日照钢铁煤气过滤加热器垢样报表日照钢铁煤气管道垢样报表
分析项目分析结果
外观:表面粗糙,质地较软,呈块状,煤气味较浓
水分/% 12.09
550℃灼烧失重/% 31.63
550~950℃灼烧失重/% 5.62
酸不溶物(干基)/% 1.48
CaO(干基)/% 0.964
MgO(干基)/% 微量
ZnO(干基)/% 1.988
Fe2O3(干基)/% 60.65
Al2O3(干基)/% 微量
铵盐类(干基)% 15.183
SiO2(干基)/% 6.28
未加药剂运行15天结垢机组图示投加药剂运行180天机组图示
未加药剂运行15天结垢机组图示投加药剂运行180天机组图示
TRT缓蚀除盐剂(TRT阻垢缓蚀剂)经济效益对比
以日钢12#高炉为例,投加药剂前平均2月检修一次,一次检修需要2天,损失发电量为21.6万KW,检修人工费用2000元左右,一年损失效益=(21.6万KW ×0.6元/KW×6)+(2000元×6)=78.96万元
投加新格瑞TRT专用阻垢剂SGR—ZG—TR01后,TRT稳定运行一年,进行正常检修。
一年共花费药剂费用25.92万元。
12#TRT装置一年节约的直接费用=78.96-13.16-25.92=39.88万。
节省的其他经济效益:
1、TRT装置不投加专用阻垢缓蚀剂时,叶片由于冲击腐蚀、酸腐蚀半年左右就需要进行更换;
2、投加专用阻垢缓蚀剂后,一般叶片可以使用2~3年进行正常更换,节省了设备更换费用;
3、TRT装置结垢后会造成发电负荷降低,如不及时检修,会造成煤气大量热能、动力能浪费,投加药剂后增加了TRT发电量。
结论:由案例(一)和案例(二)两个案例可看出,投加TRT专用阻垢缓蚀剂可以能够很好地解决结垢与腐蚀问题,保证TRT装置长期稳定运行,为钢铁企业创造了明显的效益,因此投加TRT缓蚀除盐剂(TRT阻垢缓蚀剂)是目前最有效、性价比最高的可行方法
TRT缓蚀除盐剂(TRT阻垢缓蚀剂)产品说明书
品名:TRT缓蚀除盐剂(TRT阻垢缓蚀剂)
型号:欣格瑞SGR-1002
性能:本品根据TRT装置特点,研制开发的专用阻垢缓蚀剂。
它在高炉煤气管道内借助煤气温度和动能瞬间与烟气均匀混合,实现对引起TRT装置结垢物的有效抑制和屏蔽。
本品具有扭曲结垢晶格、分散悬
浮物质、成膜、清洁及中和酸性物质的功能。
理化指标:
项目指标
外观无色浅黄色液体
密度,g/cm3 0.900~1.100
pH值(1%水溶液)≥10.0
用途:作为TRT缓蚀除盐剂(TRT阻垢缓蚀剂),可用于以煤气作介质交换压力能和热能回收的系统中。
作用原理及特点:
(1)中和作用——煤气中含有大量的氢离子(H+),温度降低时,体系易于出现露点,金属表面pH偏低,带来酸性腐蚀;本药剂借助煤气温度与气流速度,瞬间雾化,携带的分子含有丰富的孤对电子,可以同H+充分反应,而抑制金属表面微环境出现酸雾点,进而阻止酸性腐蚀发生。
(2)抑制氯离子腐蚀——煤气中含有大量气化的氯离子(Cl-),而Cl- 对碳钢等材质的点蚀问题一直备
受工业清洗与工业水处理工程技术人员关注,如何抑制氯离子点蚀现象发生,行业也积累了丰富的经验。
含有能抑制氯离子点蚀的药剂成分,可以完全抑制低温或雾滴氯离子对管道内壁的腐蚀。
(3)改变结晶形态,抑制结垢——再无添加剂前,系统易于生成氯化铵为主,并夹杂积碳、氧化铁等垢物,这些物质比重比较大,不易被气流带出系统并已于集聚,这样就会造成管道大量垢污生成,甚至影
响煤气管道正常阀门的开合。
能对氯化铵等无机盐表面进行修辞,使其比重在某种意义上相对降低,这就能易于带出系统;同时,这些分子另一端含有大量疏水官能团,抑制结垢物质之间聚并。
那么,TRT专用阻垢缓蚀剂具有以下明显特点:
l 易于汽化——借助温度与气体流速,快速汽化,以便同煤气充分混合;
l 孤对电子丰富——以便同氢离子及时反应;
l 特效官能团成分,抑制氯离子腐蚀;
l 含有疏水基团——降低垢物比重与抑制聚并。