阻垢机理介绍
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阻垢剂的分类和性能特点阻垢剂定义能够防止水垢产生或抑制其沉积生长的化学药剂。
主要有阻垢缓蚀剂和阻垢分散剂两种。
阻垢剂(scale inhibitor):是指具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能,并维持金属设备有良好的传热效果的一类常用水处理药剂。
冷换设备防腐阻垢剂以环氧树脂和特定氨基树脂为基料,加入适量的各种防锈、防腐等各种助剂配制而成,为单组分。
它具有优异的屏蔽、抗渗、防锈性能、良好的阻垢、导热性,优良的耐弱酸、强碱、有机溶剂等性能,它的附着力强,且膜层光亮、柔韧、致密、坚硬。
阻垢剂作用机理缓蚀阻垢剂的作用机理分为: 络和增溶作用、晶格畸变作用、静电斥力作用。
络和增溶作用1.络和增溶作用是共聚物溶于水后发生电离,生成带负电性的分子链,它与Ca2+形成可溶于水的络合物或螯合物,从而使无机盐溶解度增加,起到阻垢作用。
晶格畸变作用2.晶格畸变作用是由分子中的部分官能团在无机盐晶核或微晶上,占据了一定位置,阻碍和破坏了无机盐晶体的正常生长,减慢了晶体的增长速率,从而减少了盐垢的形成;静电斥力作用3.静电斥力作用是共聚物溶于水后吸附在无机盐的微晶上,使微粒间斥力增加,阻碍它们的聚结,使它们处于良好的分散状态,从而防止或减少垢物的形成。
阻垢剂的分类有机膦系列阻垢剂、有机膦酸盐阻垢剂、聚羧酸类阻垢分散剂、复合阻垢剂、RO阻垢剂有机膦系列阻垢剂ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸变作用。
可阻止水中成垢盐类形成水垢,特别是碳酸钙垢的形成。
ATMP在水中化学性质稳定,不易水解。
在水中浓度较高时,有良好的缓蚀效果。
HEDP是一种有机膦酸类阻垢缓蚀剂,能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物,能溶解金属表面的氧化物。
在250℃下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用,在高pH下仍很稳定,不易水解,一般光热条件下不易分解。
耐酸碱性、耐氯氧化性能较其它有机膦酸(盐)好。
EDTMPS是含氮有机多元膦酸,属阴极型缓蚀剂,与无机聚磷酸盐相比,缓蚀率高3~5倍。
油气田集输管道结垢机理及除垢措施摘要:集输管道结垢物一般都是具有反常溶解度的难溶盐类物质,在水中浓度达到饱和状态时,集输管道内壁的杂质就会结晶析出变成垢物。
集输管道结垢的物质种类很多,管道结垢过程复杂,首要因素就是溶解度处于过饱和状态。
过饱和浓度除了与溶解度有关外,还受热力学、结晶动力学、流体力学等因素的影响。
对于腐蚀垢而言,结垢则受输送介质、材料以及周围环境的共同影响。
根据油田集输管道结垢机理,从防垢溶垢剂除垢法、超声波防垢除垢法、机械除垢法对其除垢效果和机理进行研究,提出对应的集输管道除垢技术措施。
关键词:集输管道;结垢;机理一、管道结垢机理集输管道结垢物一般都是具有反常溶解度的难溶盐类物质,在水中浓度达到饱和状态时,集输管道内壁的杂质就会结晶析出变成垢物。
集输管道结垢的物质种类很多,最常见的是碳酸钙、碳酸镁,容易除去。
而硫酸盐垢,如BaSO4、SrSO4、CaSO4等结垢物就难以清除,危害比较大。
此外还有FeCO3、FeS、Fe(OH)2等铁垢。
根据垢成分分析集输管道主要为硅垢、铁垢、碳酸盐垢物等,现对其机理进行分析。
1、硅垢硅垢的产生是一个非常复杂的物理化学变化过程,与油井所在地质条件和岩石层物质组成有关,随着油井地下水pH值的升高,油井岩层中的二氧化铝、二氧化硅、铝化合物被大量溶解形成离子物质,此时与存在的Ca 2+、Mg 2+、Ba 2+等金属离子进行反应和结合,从而析出固体物质变成垢。
2、铁垢油井结垢物质中铁成分较多,铁垢的形成有多种机理,大部分都由油井管道、铁材料设备腐蚀形成,主要形成机理包含以下3个方面:①硫酸盐还原菌的腐蚀形成铁垢物,硫酸盐还原菌的条件下造成管壁腐蚀,金属发生阴极去极化反应;②二氧化碳腐蚀与铁发生反应产生铁垢,二氧化碳溶于水形成碳酸发生电离形成腐蚀;③硫化氢的腐蚀,硫化氢溶于水就可以直接导致管道设备的腐蚀。
3 、碳酸盐垢以碳酸钙为例,碳酸钙在水中发生反应:Ca(HCO3)2→CaCO 3 ↓+CO2+H2O,温度升高上述反应发生,从而产生碳酸钙垢。
阻垢剂- 简介阻垢剂(scale inhibitor)阻碍或延缓水中不溶盐类的沉积的药剂。
阻垢剂(scale inhibi tor):是指具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能,并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。
冷换设备防腐阻垢剂以环氧树脂和特定氨基树脂为基料,加入适量的各种防锈、防腐等各种助剂配制而成,为单组分。
它具有优异的屏蔽、抗渗、防锈性能、良好的阻垢、导热性,优良的耐弱酸、强碱、有机溶剂等性能,它的附着力强,且膜层光亮、柔韧、致密、坚硬。
阻垢剂- 作用机理缓蚀阻垢剂的作用机理分为: 络和增溶作用、晶格畸变作用、静电斥力作用。
络和增溶作用1.络和增溶作用是共聚物溶于水后发生电离,生成带负电性的分子链,它与Ca2+形成可溶于水的络合物或螯合物,从而使无机盐溶解度增加,起到阻垢作用。
晶格畸变作用2.晶格畸变作用是由分子中的部分官能团在无机盐晶核或微晶上,占据了一定位置,阻碍和破坏了无机盐晶体的正常生长,减慢了晶体的增长速率,从而减少了盐垢的形成;静电斥力作用3.静电斥力作用是共聚物溶于水后吸附在无机盐的微晶上,使微粒间斥力增加,阻碍它们的聚结,使它们处于良好的分散状态,从而防止或减少垢物的形成。
阻垢剂- 分类有机膦系列阻垢剂、有机膦酸盐阻垢剂、聚羧酸类阻垢分散剂、复合阻垢剂、RO阻垢剂阻垢剂的作用:1、有机膦系列阻垢剂ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸变作用。
可阻止水中成垢盐类形成水垢,特别是碳酸钙垢的形成。
ATMP在水中化学性质稳定,不易水解。
在水中浓度较高时,有良好的缓蚀效果。
HEDP是一种有机膦酸类阻垢缓蚀剂,能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物,能溶解金属表面的氧化物。
在250℃下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用,在高pH下仍很稳定,不易水解,一般光热条件下不易分解。
耐酸碱性、耐氯氧化性能较其它有机膦酸(盐)好。
EDTMPS是含氮有机多元膦酸,属阴极型缓蚀剂,与无机聚磷酸盐相比,缓蚀率高3~5倍。
有机磷型阻垢剂是一类广泛应用于工业水处理领域的化学药剂,其主要作用是防止或减少水中的钙、镁离子与碳酸根离子结合形成碳酸钙沉淀,从而防止水处理系统中的设备结垢。
有机磷阻垢剂的种类繁多,它们的分子结构和性质各异,但都具有阻止水处理系统中形成垢层的能力。
常用的有机磷阻垢剂包括:1. ATMP(氨基三甲叉膦酸盐):具有良好的整合、低限抑制及晶格畸变作用。
能够有效地阻止水中成垢盐类的形成,特别是对碳酸钙垢的形成有很强的抑制作用。
在水中化学性质稳定,不易水解,对金属具有缓蚀效果。
2. HEDP(羟基乙叉二膦酸盐):是一种有机磷酸类阻垢缓蚀剂,能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物,能溶解金属表面的氧化物。
在高温下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用,在高pH下仍很稳定,不易水解,对硫酸钙、硫酸钡的阻垢效果好。
3. EDTMP(乙二胺四甲叉膦酸盐):含氮有机多元膦酸,属于阴极型缓蚀剂,与无机聚磷酸盐相比,缓蚀率高3~5倍。
能与水混溶,无毒无污染,化学稳定性及耐温性好,在高温下仍有良好的阻垢效果。
4. DTPMP(二甲苯基膦酸盐):具有良好的阻垢和缓蚀作用,适用于各种水处理系统。
5. PBTCA(苯并三氮杂环己烷磷酸盐):具有很好的阻垢缓蚀效果,适用于冷却水处理。
有机磷阻垢剂的阻垢机理通常涉及以下几个方面:- 螯合作用:有机磷阻垢剂能与水中的钙、镁离子形成稳定的螯合物,阻止它们与碳酸根离子结合形成碳酸钙。
- 晶格畸变作用:阻垢剂能够吸附在碳酸钙晶粒上,并与其表面的CO32-发生置换反应,从而干扰碳酸钙晶格的正常生长。
- 成膜作用:一些有机磷阻垢剂能在金属表面形成保护膜,防止金属离子释放到水中。
由于有机磷阻垢剂具有较好的环保性能,能够有效减少水处理系统中垢的形成,因此它们在工业循环冷却水处理、锅炉水处理等领域得到了广泛的应用。
在使用有机磷阻垢剂时,需要遵循相应的使用规范和环保要求,确保其安全、有效地发挥阻垢作用。
磷酸盐在水处理中的作用磷酸盐在冷却水和锅炉水处理中主要是作缓蚀剂和阻垢剂,其机理依品种、用途及使用条件的不同而有所差别。
因有缓蚀阻垢效果及环保方面等因素,磷酸盐处理技术经历了不断的改革。
它每一次改进,都针对性解决了控制中的某些技术难题。
目前面临环保限磷问题,加快绿色水处理技术的研究进程,已刻不容缓。
1 引言水的处理问题早已引起国内外的普遍重视。
为缓解水的供需矛盾,最根本的办法是通过水处理技术加以解决。
水处理可以提高占耗水比例相当大的工业用水循环利用率。
在水处理中使用很多种化学药剂,就目前来看, 磷酸盐仍是水处理中选用的重要化工产品。
它们在水处理中的作用因处理目的、被处理水的水质和处理方法的不同而异。
工业循环冷却水和锅炉水处理是磷酸盐在水处理应用中的两大领域,冷却水在食品、纺织、造纸、化工、石油、钢铁和机械工业等的用量是很高的。
平均占总用水量的67%。
其中又以化工、石油、钢铁工业为最高约占85% ~90%。
锅炉水处理是保证锅炉的热效率、防止事故、延长使用寿命,保证锅炉安全运行的重要手段。
目前,我国有40余万工业锅炉采用磷酸盐处理方式处理炉水。
2 磷酸盐的缓蚀机理和阻垢机理磷酸盐在冷却和锅炉水处理中主要作缓蚀剂和阻垢剂。
其作用机理即为缓蚀机理和阻垢机理。
缓蚀机理2. 1磷酸盐类作为缓蚀剂的缓蚀机理,依其品种、用途及使用条件不同而有所差别。
在循环冷却水处理中,使用较多的是聚合磷酸盐。
各种聚合磷酸盐对碳钢都具有较好的缓蚀效果。
碳钢在水中的腐蚀是微电池造成的,其电化学反应式为:阳极反应:Fe Fe2++2e阴极反应:O2+2H2O+4e 4OH-这种机理[1]认为,当水中具有一定浓度的Ca2+ 或其它二价金属离子时,聚合磷酸根离子与Ca2+形成带正电荷的配离子,这种配离子以胶溶状态存在于水溶液中。
钢铁在水中腐蚀时,阳极反应产物 Fe2+向阴极方向扩散移动,胶溶状态的带正电荷的聚磷酸钙配离子可再与Fe2+络合,生成以聚磷酸钙铁为主要成分的配离子,依靠腐蚀电流沉积于阴极表面,形成沉淀皮膜。
离子极化阻垢离子极化阻垢是一种应用于水处理领域的技术,旨在解决水中的结垢问题。
结垢是指在水中存在的各种溶解物质,如钙、镁、铁等离子,通过水的蒸发或冷却过程中,逐渐沉积在水管、设备表面等处,形成厚厚的水垢,严重影响工业生产和家庭生活。
离子极化阻垢技术通过改变水中溶解物质的电离状态,降低其沉积能力,从而实现阻垢的目的。
在这个过程中,离子极化剂被添加到水中,与水中的离子发生反应,形成可溶解的化合物,从而减少水垢的生成。
离子极化剂的选择十分重要,需要根据水质的不同进行调整,以达到最佳的阻垢效果。
离子极化阻垢技术具有很多优点。
首先,它是一种物理处理方法,无需使用化学药剂,对环境友好,没有二次污染的问题。
其次,它具有较高的阻垢效果,可以有效减少水垢的生成,延长设备的使用寿命,提高工业生产效率。
此外,离子极化阻垢技术操作简便,成本低廉,适用于各种规模的水处理系统。
离子极化阻垢技术在工业生产中有着广泛的应用。
例如,在热交换器、锅炉、冷却塔等设备中,水垢的堆积会导致传热效率下降,能耗增加,甚至设备故障。
通过使用离子极化阻垢技术,可以有效降低设备的维护成本,提高设备的运行效率。
此外,离子极化阻垢技术还可以应用于饮用水、游泳池等领域,提供清洁、健康的水源。
离子极化阻垢技术在水处理领域的应用前景广阔,但也存在一些挑战。
首先,离子极化剂的选择和添加剂的浓度需要根据水质的不同进行调整,这对操作人员的技术要求较高。
其次,离子极化阻垢技术对水质的要求较高,一些特殊的水源可能不太适合采用该技术。
此外,离子极化阻垢技术的长期稳定性和经济性还需要进一步研究和改进。
离子极化阻垢技术是一种有效解决水垢问题的方法,具有环保、高效、低成本等优点。
在未来的发展中,我们需要进一步完善该技术,提高其适用性和稳定性,以满足不同领域和场景的需求。
同时,我们还需要加强研究和应用,推动离子极化阻垢技术在水处理领域的广泛应用,为人类提供更清洁、健康的水资源。
阻垢剂科技名词定义中文名称:阻垢剂英文名称:scale inhibitor,deposit control inhibitor定义:能够防止水垢产生或抑制其沉积生长的化学药剂。
主要有阻垢缓蚀剂和阻垢分散剂两种。
应用学科:海洋科技(一级学科);海洋技术(二级学科);海水资源开发技术(三级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片阻垢剂阻垢剂(scale inhibitor):是指具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能,并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。
冷换设备防腐阻垢剂以环氧树脂和特定氨基树脂为基料,加入适量的各种防锈、防腐等各种助剂配制而成,为单组分。
它具有优异的屏蔽、抗渗、防锈性能、良好的阻垢、导热性,优良的耐弱酸、强碱、有机溶剂等性能,它的附着力强,且膜层光亮、柔韧、致密、坚硬。
目录编辑本段作用机理缓蚀阻垢剂的作用机理分为: 络和增溶作用、晶格畸变作用、静电斥力作用。
络和增溶作用1.络和增溶作用是共聚物溶于水后发生电离,生成带负电性的分子链,它与Ca2+形成可溶于水的络合物或螯合物,从而使无机盐溶解度增加,起到阻垢作用。
晶格畸变作用2.晶格畸变作用是由分子中的部分官能团在无机盐晶核或微晶上,占据了一定位置,阻碍和破坏了无机盐晶体的正常生长,减慢了晶体的增长速率,从而减少了盐垢的形成;静电斥力作用3.静电斥力作用是共聚物溶于水后吸附在无机盐的微晶上,使微粒间斥力增加,阻碍它们的聚结,使它们处于良好的分散状态,从而防止或减少垢物的形成。
编辑本段阻垢剂的分类有机膦系列阻垢剂、有机膦酸盐阻垢剂、聚羧酸类阻垢分散剂、复合阻垢剂、RO阻垢剂阻垢剂的作用:1、有机膦系列阻垢剂ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸变作用。
可阻止水中成垢盐类形成水垢,特别是碳酸钙垢的形成。
ATMP在水中化学性质稳定,不易水解。
在水中浓度较高时,有良好的缓蚀效果。
饮水机的永磁体恒定磁场阻垢实验与机理熊兰;郜建祥;林高林;熊露婧;范禹邑【摘要】饮水机水垢可能引起健康问题,磁化水具有一定的阻垢作用。
提出一种固定于饮水机水池外壁的永磁体恒定磁场发生装置,其经济性与易安装维护明显优于工业流体阻垢方法中常见的螺线管恒定磁场装置,同时采用有限元仿真软件COMSOL Multiphysics分析两者圆柱水池内部的磁感应强度分布规律。
针对普遍认可的磁场对水体内各种游离离子的洛仑兹力(离子理论)和带电粒子的洛仑兹力(粒子理论)机理进行永磁体实验验证,结果表明:后者强于前者;恒定磁场能够减缓CaCO3生成,在常温下的阻垢率可达29%;与空白组相比,长期烧水状态下永磁组饮水机的阻垢效果明显。
最后,基于pH和钙离子浓度推算了溶液中各个组分的浓度,其中的CaCO3含量用于阻垢率的计算解决了其难以测量的困难。
%It is a common sense that the scale from the water dispenser may lead to health problem and the magnetized water has a certain scale inhibition function. Permanent magnets are easier to install with lower cost for scale inhibition of drink water comparing it to the solenoid with electric current twined the water pipe for scale inhibition of industrial fluid. We fix a set of permanent magnets on the outer wall of cool tank to generate constant magnetic field inside the tank. The magnetic flux density distribution in the cylinder tanks by both magnets and solenoid is simulated and compared with COMSOL Multiphysics software. The experiments prove the correctness of the theory that magnetic field imposes Lorentz force on the free ions in the water (abbr. Ion Theory) and also charged particles (abbr. Particle Theory). Meanwhile, Lorentz force oncharged particles is much stronger than the free ions. Constant magnetic field may slow down the production of CaCO3. Under the ambient temperature, the scale inhibition rate reaches as high as 29%. Under the condition of long-term heating up the water, the permanent magnet group has a better scale inhibition effects comparing with the blank group. Finally, we calculate the concentration of each component in the tank based on the data of pH value and calcium concentration. We use the concentration of CaCO3 to calculate the scale inhibition rate which is difficult to measure.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2017(068)001【总页数】8页(P264-271)【关键词】饮水机;恒定磁场;磁感应强度;结垢;永磁体;粒子;水溶液【作者】熊兰;郜建祥;林高林;熊露婧;范禹邑【作者单位】重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆400044;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆 400044;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆 400044;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆 400044;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆 400044【正文语种】中文【中图分类】TQ085+.4饮水机在使用过程中由于加热、换水以及内部构造等原因会在其内胆和水池中产生严重的水垢问题,一方面易导致肾结石等疾病的产生;另一方面会严重降低热水胆的传热性能,造成能源浪费,缩减饮水机的使用寿命[1-3]。
有关阻垢剂成分分析中国化工科学技术研究所(国家重点成分分析实验室)阻垢剂(scale inhibitor):是指存在能疏散水中的难溶性有机盐、禁止或滋扰难溶性有机盐在金属外貌的积淀、结垢功用,并维持金属设施有良好的传热后果的一类药剂。
冷换设施防腐阻垢剂以环氧树脂跟特定氨基树脂为基料,参加过量的各类防锈、防腐等各类助剂配制而成,为单组分。
它存在优异的屏障、抗渗、防锈机能、良好的阻垢、导热性,精良的耐弱酸、强碱、无机溶剂等机能,它的附出力强,且膜层光明、柔韧、致密、坚挺。
目次1作用机理2反浸透高效阻垢剂功用特征螯配合用疏散作用晶格畸变作用3机能特色4分类无机膦系列阻垢剂无机膦酸盐阻垢剂聚羧酸类阻垢疏散剂复合阻垢剂RO阻垢剂公用阻垢剂稀释阻垢剂5用量及使用6留意事项1作用机理从作用机理下去讲,阻垢剂的作用可分为鳌合、疏散跟晶格畸变三局部。
且在试验室评定实验中,疏散作用是鳌配合用的调停办法,晶格畸变作用是疏散作用的调停办法。
2反浸透高效阻垢剂功用特征1.没有需再别的加酸,能无效制止酸性物资对于设施等造成侵蚀。
[1]2.螯合成效不变,能预防铁、锰等金属离子在膜管上构成污垢。
3.实用于各类膜管资料。
4.加药量少,俭省加药老本,可以取得最经济的阻垢节制。
5.阻垢才能强,实用于各类水质,后果良好,可以减少对于膜的荡涤,延伸膜使用寿命。
6.该药剂的成效机不变性远远优于六偏磷酸钠或纯聚合物型的阻垢剂。
螯配合用由核心离子跟某些符合必然前提的统一多齿配位体的两个或两个以上配位原子键合而成的存在环状构造的合作物的进程称为螯配合用。
鳌配合用的成果是使得成垢阳离子(如ca2+,Mg2+等)与螯合剂作用天生不变的螯合物,从而禁止其与成垢阴离子(如co32一,5042一,Po4,一跟51032一等)的接触,使得成垢的多少率大大降低。
螯配合用是按化学计量进行的,如1个EDTA分子鳌合1个二价金属离子。
螯合剂的鳌合才能可用钙螯合值来表现。
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/% 12.09550℃灼烧失重/% 31.63550~950℃灼烧失重/% 5.62酸不溶物(干基)/% 1.48CaO(干基)/% 0.964MgO(干基)/% 微量ZnO(干基)/% 1.988Fe2O3(干基)/% 60.65Al2O3(干基)/% 微量铵盐类(干基)% 15.183SiO2(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。
阻垢剂技术方案范文一、背景介绍随着石油开采的不断深入,井下环境的复杂性增加,产生的问题也越来越多。
其中一个主要问题就是垢层的生成,它可以降低油气井的产能,增加抽油杆的摩擦,甚至导致井口堵塞。
为了解决这个问题,开发了一种阻垢剂技术,可以防止垢层的形成,提高井的产能。
二、技术原理阻垢剂是一种能够与垢层中的成分发生反应,改变其物化性质的物质。
主要原理是通过阻止垢层形成的关键过程,包括溶解、结晶和结垢。
具体来说,阻垢剂可以通过以下几种方式发挥作用:1.增加溶解度:阻垢剂可以提高矿物质的溶解度,使其不易结晶形成垢层。
2.形成保护层:阻垢剂可以与管壁形成一层保护膜,降低矿物质在管壁上的吸附和结垢。
3.阻碍结晶:阻垢剂可以改变垢层中矿物质晶体的形状和大小,阻碍其结晶和堆积。
4.分散垢层:阻垢剂可以改变垢层表面的电荷性质,使其变得亲水性,增加垢层颗粒的分散和悬浮性,从而减少结垢。
三、技术方案基于上述原理,可以设计以下阻垢剂技术方案:1.材料选择:选择有机阻垢剂或无机阻垢剂作为阻垢剂的主要成分。
有机阻垢剂通常可以与矿物质发生化学反应,从而达到阻垢的效果;无机阻垢剂则可以通过物理作用阻碍垢层的形成。
2.配方设计:根据目标井的地质和垢层成分,设计合适的阻垢剂配方。
在配方中考虑到有机阻垢剂和无机阻垢剂的比例和浓度,使其能够与垢层中的成分发生适当的反应。
3.测试与评估:在实验室条件下,进行阻垢剂的测试。
可以通过模拟井下环境,加入相应的垢层成分,观察阻垢剂的效果。
评估阻垢剂与不同垢层成分的相容性和反应效果,确定最佳配方。
4.应用与优化:将优化后的阻垢剂配方应用到实际井下环境中。
监测井口的堵塞情况和产能变化,根据实际情况对阻垢剂的配方进行调整和优化。
通过以上方案,可以有效阻止垢层在油气井中的形成,并提高井的产能。
阻垢剂技术的应用可以减少井下开采的成本和风险,提高产能和经济效益。
四、技术优势1.良好的阻垢效果:阻垢剂可以有效阻止垢层的形成,降低井口的堵塞风险。
水质稳定技术概述 摘 要:本文通过对水处理技a术及结垢与阻垢,金属腐蚀与缓蚀机理的介绍,阐明应重视水资源的保护,充分合理利用水资源,提高水质与水的利用率。 关键词:水处理技术 结垢 阻垢 金属腐蚀 缓蚀机理 一、水处理技术简述及处理意义 水是人类有限的宝贵资源,水是生命的源泉,是社会经济发展的命脉,其作用之大不言而喻,在人类生存和发展过程中占据举足轻重的地位。随着国民经济的飞速发展,工业用水量日趋紧张,用水矛盾也日益突出。充分合理利用水资源,提高水质与水的利用率,已成为人们倍加关注的问题,国家十分重视水资源的保护和利用,在《国务院关于环境保护若干问题的决定》中规定全国所有工业污染源排放要达到国家或地方规定的标准,其中,在工业污染源中,废水占很大比例。 我国是一个缺水的国家,水资源总量为2.8万亿立方米,占世界第六位,但人均占有量仅为世界人均占有量的四分之一,列世界第八十八位。根据统计,我国年实际供水量5000亿立方米,工业用水占十分之一,其中冷却水用量最大,占工业用水的70~80%。目前我国大部分地区地下水超量开采,水质逐渐恶化,硬度、碱度越来越大,地下水位大面积、大幅度下降,而工业用水量日益增大,新工艺、新技术对水质的要求也越来越高。 循环冷却水在工业用水中所占70~80%的比例决定了其在工业生产中的重要性。循环冷却水是将经过换热设备的水通过冷却塔降温后循环利用,通常把浓缩倍数n作为循环水的一个重要指标,n值的大小决定水的重复利用率高低,冷却水经循环利用后,大大节约了用水量,但由于冷却水不断蒸发,水中盐类被浓缩,出现严重的腐蚀、结垢和菌藻滋生,导致系统管道堵塞、腐蚀穿孔,使设备换热效率大大降低,检修频繁且威胁生产正常运行,因此,必须在冷却水中加入阻垢缓蚀剂、杀菌灭藻剂及配套的清洗剂、预膜剂、分散剂、消泡剂、絮凝剂等化学药剂进行处理。这种加入化学药剂来防止结垢、腐蚀、菌类滋生的一整套水处理技术称为水质稳定技术。它包括:预处理、清洗、预膜、水质稳定和杀菌等工序。利用水稳技术,不但可以使循环水系统正常运行,消除腐蚀、结垢、菌藻三大弊病,提高设备换热效率和延长设备使用寿命,而且可以通过提高循环水的浓缩倍数(可提高到3~5倍),节约补充水80%左右,同时可大大减少排污水量,社会效益和经济效益明显。 二、结垢与阻垢、金属腐蚀与缓蚀的机理 1.结垢与阻垢机理 我们知道,在原水中存在如下化学平衡:ca(hco3)2≒ca2++2hco3-≒caco3↓+co2↑+h2o ca(hco3)2的溶解度(263mg/l)比caco3大100多倍,随着原水进入循环系统,不断被加热,co2不断逸出,使平衡向右进行,而co2不断逸出还造成另一个结果:即ph值不断上升,此时就会影响到水中另一个平衡,即:ca(hco3)2≒ca2++2hco3-hco3-≒h2++co3-水中ph值越高越有利于平衡向右移动,即co32-浓度增加了,使下面一个化学反应更为有利:ca2++co32-→caco3↓。在循环冷却水中,水被加热,温度升高,就有co2分散逸出,水被蒸发而浓缩,由于温度升高,caco3溶解度下降,溶液中ph值升高,使caco3容易析出而沉淀,最后形成垢层。 根据近代结晶生长理论,一般常温下,如果水中仅有caco3,即使其浓度比饱和溶液高出150倍,caco3也并不析出,而在溶液中投入晶核,特别是fe3+的存在,则caco3迅速沉淀析出,而在循环冷却水系统中,由于铁的腐蚀fe3+是必然存在,因此原来可以不析出的caco33的过饱和溶液会很快在管壁析出成垢。在生产实践过程中,根据大量生产实践和资料提出一种假设,即caco3垢的形成是由于固体质点按一定方式碰撞的结果。co2逸出,ph值上升,使caco3很快析出形成caco3的微小晶体,这种微小晶体在水溶液中由于热运动(布朗运动)不断相互碰撞和金属管壁也不断碰撞,提供了晶体生长的机会,使微小晶体不断生成大晶体。要形成caco3大晶体,必须构成它的小晶体以按严格确定的排列次序为特征发生碰撞才行,也就是说,要形成caco3垢层,caco3小晶体在水溶液中要按一种特有的次序集合或排列才能形成。 2.分散阻垢剂的阻垢机理 阻垢机理,是由于以下几种效应所致: 2.1络合增溶 由于有机磷分散阻垢剂酸盐与冷却水中的ca2+、mg2+离子能生成稳定的络合物,因而减低了水中的ca2+、mg2+离子浓度,由此在冷却水系统中沉淀析出caco3垢的可能性就减少了,这就是络合增溶。 2.2开尔文效应 前面叙述到caco3垢的形成,要形成大的caco3晶体,水溶液必须是caco3的过饱和溶液,同时小的caco3结晶必须按严格次序不断地碰撞。分散阻垢剂不仅能和水中的ca2+、mg2+离子形成稳定的络合物,同时还能和已形成的caco3晶体中的ca2+、mg2+离子形成稳定的络合物,包围caco3,使caco3小晶体难于按严格的排列次序进行碰撞,从而不生成caco3的大晶体,使caco3保持在微小晶体范围之内,由于微小晶体在水中的溶解性能较大,因而不易结垢,这种提高晶体颗粒的溶解性能的效应称为开尔文效应。 2.3晶格歪曲 分散阻垢剂对caco3垢层起抑制作用,主要是对caco3垢层晶格生长起着干扰作用,使caco3晶体结构发生很大畸变,并且caco3晶体不在继续按规律长大,或者说caco3晶格结构被歪曲了,从而产生了一些较大的非结晶的颗粒,这种非结晶的颗粒容易被水流冲刷分散而随水排出,因而在循环水系统中就不易结垢。 3.金属的腐蚀与缓蚀机理 3.1金属的腐蚀机理 材料和周围介质相作用,材料受到破坏或性能恶化的现象称为腐蚀。就水系统的腐蚀而言,主要是金属在水中的腐蚀,其主要类型是电化学腐蚀,对腐蚀影响最大的是溶解氧,通常称为溶解氧腐蚀。另一种最常见的引起腐蚀的物质是水中的溶解盐类,其中以氯化物为主。以碳钢材料为例介绍微电池腐蚀、电偶电池腐蚀和浓差电池腐蚀三类。 3.1.1微电池腐蚀 碳钢的主要成分是铁素体和渗碳体(fe3c)。铁素体是一种立方晶格的纯铁,而渗碳体是一种铁碳化合物。碳钢浸入水中后,两者之间由于电极电位不同产生了电位差。铁素体的电极电位较负是阳极,渗碳体的电位较正是阴极,这一体系具备了电池的第一必要条件。其次,这一组分又是互相均匀地紧密地交叉排列在一起的电导体,因而构成了电联接,自由电子可以从阳极铁素体自由地流到渗透碳体上。第三,水是能导电的,水中的溶解氧能在渗碳体的表面吸收铁腐蚀时释放的电子,从而使腐蚀过程能够连续进行。其作用过程如下: 阳极(铁素体)反应:fe→fe2++2e 阴极(渗碳体)反应:o2++2h2o+4e→4oh- fe(oh)2→氧化fe(oh)3→脱水fe2o3·h2o 3.1.2电偶电池腐蚀 不同金属偶合,也会产生电位差,形成电偶电池腐蚀。以碳钢和不锈钢为例,碳钢为阳极,化学反应为:fe→fe2++2e,不锈钢表面,发生如下阴极反应:o2+2h2o+4e→4oh- ,电池电偶腐蚀有如下规律:当不同金属合成组成电偶电池时,电位较负的金属将成为阳极,其腐蚀速度较丰偶合时为快;而电位较正的金属,成为阴极,将受到保护而降低腐蚀或停止腐蚀。
BF-30A使用说明BF-30a锅炉防腐阻垢剂成为国家科技部“九五”国家科技成果重点推广项目。
国家科技部1999年第378号公告,共有214项技术成果列入“九五”国家科技成果重点推广计划指南项目中,其中北京化工大学专利技术产品BF-30A(编号99050127A)是唯.一被推广的锅炉防腐阻垢剂及防腐阻垢技术。
一、BF-30a防腐阻垢剂的主要特点为了解决工业锅炉供热系统的严重腐蚀问题,在国家科技部的大力支持下,由北京化工大学国家级有突出贡献的专家魏刚教授研制成功连用法锅炉防腐阻垢剂及防腐阻垢技术。
该技术又称BF-30a法。
不需要昂贵的除氧设备,只要按照给出的工艺条件,把具有防腐、阻垢、消泡、加药指示和防失水作用的防腐阻垢剂BF-30a加入系统,就能连续地达到运行防腐阻垢和停用防腐保养的双重目的。
性能测试和大量锅炉的应用试验证明,该技术区别于现有技术的特点是:⑴高效在锅炉的一般条件下,BF-30a对运行锅炉的缓蚀率、阻垢率和对停用锅炉的缓蚀率≥99%,远优于现有同类技术,从而解决了长期不能取得突破的锅炉防腐蚀难题。
⑵方便使用BF-30a时,不需要运行时的除氧操作、软化操作和复杂的分析操作,也不需要停用时的排水,烘干锅炉和定期分析、更换药品等操作,只要按工艺投药即可。
⑶连续该技术突破了把锅炉运行和停用分开处理的传统模式,不管锅炉运行、停用周期如何,都能提供连续的长期的防腐阻垢,BF-30a作为锅炉停用保护剂的缓蚀率≥99%。
⑷廉价不需要昂贵的除氧设备投资,不因停用或运行而更换药品,从而大大节约了锅炉使用费用。
⑸多功能 BF-30a具有阻垢除锈、防腐缓蚀、覆保护膜、提高炉水PH值多功能;BF-30a作为锅炉停用保护剂、铁垢分散剂、炉水PH值调节剂使用,效果良好;BF-30a防腐阻垢剂螯合溶解作用,具有溶解水垢的功能,螯合清除系统老垢,实现在线清洗在线运行不用停炉,提高锅炉系统供热供暖效率。
当前常用的钠离子交换器(树脂软化罐)处理方式中再生废液造成了水源的污染,使淡水咸化,导致人类患各种病症机率增加。