第2期中國(guó)氯堿No. 22014年2月China Chlor-AlkaliFeb,201441提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)的方法史麗杰(內(nèi)蒙古億利化學(xué)工業(yè)有限公司,內(nèi)蒙古鄂爾多斯014300)摘要:內(nèi)蒙古億利化學(xué)工業(yè)有限公司循環(huán)水補(bǔ)充水水質(zhì)硬度、堿度高,在自然pH值運(yùn)行下,循環(huán)水濃縮倍數(shù)最高只能控制在2倍,為了節(jié)省水資源,該公司采用加硫酸調(diào)節(jié)循環(huán)水pH值的方法降低循環(huán)水堿度來(lái)提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)。關(guān)鍵詞:循環(huán)水;堿度;濃縮倍數(shù);加硫酸中圖分類(lèi)號(hào):TQ085文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1009-1785(2014)02-0041-03Adding acid to improve the cyclesof concentration of circulating waterSHi Li-Jie(Inner Mongolia ELION Chemical Industry Co Ltd, Erdos 014300, China)Abstract: The circulating water to add water hardness and alkalinity is high in Inner Mongolia ELIONChemical Industry Co Ltd, in the natural ph value of operation, the cycles of concentration of circulatingwater can only be controlled at about 2 times, so it is necessary to reduce the circulating water alkalinity toimprove cycles of concentration of circulating water to save water resourcesKey words: circulating water, alkalinity, cycles of concentration; adding acid1循環(huán)水系統(tǒng)概況表1循環(huán)水水質(zhì)數(shù)據(jù)(不加酸)取樣時(shí)間:2011-12-24內(nèi)蒙古億利化學(xué)工業(yè)有限公司40萬(wàn) ta Pvc和單位36萬(wàn)ta燒堿,生產(chǎn)線配備2套獨(dú)立敞開(kāi)式循環(huán)冷項(xiàng)目補(bǔ)充水卻水系統(tǒng),總循環(huán)水量為36000m沿h,系統(tǒng)保有水電導(dǎo)率1173.2量約為一萬(wàn)八千立方米。其中Ⅰ#循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)水NTU2.39量25500m3h,系統(tǒng)保有水量約為一萬(wàn)二千八百立6.03方米;Ⅱ循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)水量為10500m/h,系統(tǒng)保有總堿度水量約為五千二百立方米。由于該公司循環(huán)水補(bǔ)水總硬度水源為黃河滲水,水質(zhì)(見(jiàn)表1)屬于高硬度和高堿度水質(zhì),鈣硬度大于180mg/L,總堿度大于200mg/L。這類(lèi)高硬度和高堿度水質(zhì)如果采用自然pH值運(yùn)行TFe工藝,循環(huán)水的濃縮倍數(shù)最高只能控制為2倍。2循環(huán)水加酸的必要性總磷中國(guó)煤化工未檢出如果提髙循環(huán)水濃縮倍數(shù),由于循環(huán)水堿度、硬YH度高,將導(dǎo)致水中成垢物質(zhì)沉積,水中溶解氧和腐蝕說(shuō)明:Ca2CNMHG磷、正磷、有機(jī)膦均以作者簡(jiǎn)介史麗杰,女,工程師現(xiàn)擔(dān)任內(nèi)蒙古億利化學(xué)工業(yè)有限公司聚氯乙烯廠工藝組組長(zhǎng)。中國(guó)氟堿2014年第2期性離子的增加以及滋生的菌藻所產(chǎn)生的生物黏泥成達(dá)1082mg,正好接近控制指標(biāo)的上限,而且,碳倍增加,對(duì)循環(huán)水換熱設(shè)備污堵、腐蝕、結(jié)垢危害嚴(yán)酸鈣穩(wěn)定指數(shù)RSI為322,小于330,已經(jīng)到了加酸重輕則被動(dòng)停車(chē)清洗,重則使設(shè)備腐蝕穿孔而報(bào)調(diào)pH值范圍。所以,如果采用pH值自然平衡而不廢,給安全生產(chǎn)帶來(lái)極大隱患。為了保證2套循環(huán)水加酸調(diào)節(jié)pH值,系統(tǒng)能夠承受的最高濃縮倍數(shù)為系統(tǒng)中水冷設(shè)備的長(zhǎng)期、高效、穩(wěn)定運(yùn)行,解決循環(huán)水系統(tǒng)中普遍存在的腐蝕、結(jié)垢和菌藻黏泥的危害,根據(jù)GB500502007的要求及從節(jié)約用水降釆用水質(zhì)穩(wěn)定劑對(duì)循環(huán)冷卻水進(jìn)行化學(xué)處理顯得十低運(yùn)行成本等綜合考慮,加酸降低循環(huán)水堿度,系統(tǒng)分重要。能夠承受的最高濃縮倍數(shù)可以提高到5倍。目前采用加硫酸(一般為98%硫酸)降低循環(huán)4加酸的經(jīng)濟(jì)性水的堿度和pH值、使Ca2、Mg2碳酸鹽轉(zhuǎn)化為硫酸41節(jié)水和節(jié)約藥劑減少的費(fèi)用鹽,是解決循環(huán)水系統(tǒng)不結(jié)垢而普遍采用的方法。循按照設(shè)計(jì)規(guī)范,循環(huán)水不加酸調(diào)節(jié)pH值,濃縮環(huán)水濃縮倍數(shù)要求在40倍以上,加酸是保證循環(huán)倍數(shù)只能在30倍以下運(yùn)行,計(jì)算基準(zhǔn)采用3倍濃水系統(tǒng)安全運(yùn)行的必要保證之縮倍數(shù),加酸后,濃縮倍數(shù)可以在5倍以上運(yùn)行,計(jì)3水質(zhì)穩(wěn)定性判斷算基準(zhǔn)采用5倍濃縮倍數(shù)。不同濃縮倍數(shù)時(shí)各種水循環(huán)冷卻水投入運(yùn)行后,要進(jìn)行結(jié)垢腐蝕性判量的理論計(jì)算值見(jiàn)表3斷,通常采用碳酸鈣飽和指數(shù)及穩(wěn)定指數(shù)來(lái)判斷。在(1)濃縮倍數(shù)由30提高到50時(shí),節(jié)水量的計(jì)算循環(huán)水運(yùn)行中,飽和指數(shù)只能說(shuō)明一種傾向,是一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)定性趨勢(shì),有較大的局限性;穩(wěn)定指數(shù)是在飽和指數(shù)循環(huán)水量:36000mh;保有水量:15000m3;回基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的指數(shù),是根據(jù)化學(xué)分析測(cè)出循環(huán)出水溫差:32-42℃;濃縮倍數(shù):4倍;系統(tǒng)材質(zhì):碳水系統(tǒng)中的鈣硬度、堿度、pH值、固形物以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)鋼、不銹鋼銅合金際溫度來(lái)計(jì)算。目前,許多水處理工作者都采用其作每年節(jié)約的補(bǔ)充水量:(2.6-22)%x循環(huán)水量為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的一個(gè)控制指標(biāo),水質(zhì)穩(wěn)定性判斷計(jì)算8000152000(m)。見(jiàn)表2補(bǔ)充水取水費(fèi)為1元/m3,年節(jié)約的補(bǔ)充水費(fèi)為表2水質(zhì)穩(wěn)定性判斷計(jì)算115萬(wàn)元。濃縮倍數(shù)穩(wěn)定指數(shù)水質(zhì)判斷自然pH值自然C+自然總堿度總堿度每年減少的排污水量:(0.8-0.4)%x循環(huán)水量原水3.70<5.86<600結(jié)垢8000=1152000(m3)2倍3.70<3.72<600結(jié)垢904457837假設(shè)排污水需要的費(fèi)用為05元/m3,年節(jié)約排3倍322<3.70嚴(yán)重結(jié)垢9125121082污水費(fèi)約為五十八萬(wàn)元。28<370嚴(yán)重結(jié)垢9205751335(2)濃縮倍數(shù)由3.0提高到50時(shí),節(jié)約的藥劑244<3.70嚴(yán)重結(jié)垢928量的計(jì)算RSI=2pHs-pH(即2x水在碳酸鈣飽和平衡時(shí)的藥劑使用濃度取平均50mg/L進(jìn)行計(jì)算。pH值水的實(shí)測(cè)pH值);節(jié)約的藥劑量(kg):節(jié)約的排污水量x藥劑使RSIk37,嚴(yán)重結(jié)垢性水質(zhì);用濃度×103=1152000×5010-=58(t)RS<6.0,結(jié)垢性水質(zhì)藥劑單價(jià)按平均12萬(wàn)元進(jìn)行計(jì)算。則節(jié)約RSI≈60,穩(wěn)定性水質(zhì);藥劑費(fèi)用約為58×12=70萬(wàn)元。RSL60,腐蝕性水質(zhì);(3)濃縮倍數(shù)由30提高到50時(shí),節(jié)約總費(fèi)用RSⅠ>7.5,嚴(yán)重腐蝕性水質(zhì)。115+58+70=243(萬(wàn)元/a)表2計(jì)算結(jié)果顯示,循環(huán)水的補(bǔ)充水為結(jié)垢型42加酸增加的費(fèi)用估算水質(zhì),隨著濃縮倍數(shù)的提高,水質(zhì)結(jié)垢傾向更嚴(yán)重(1)硫酸費(fèi)用。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50050-2007規(guī)定,循環(huán)水中鈣硬a加酸量的計(jì)算度與甲基橙堿度之和大于1100mg、碳酸鈣穩(wěn)定按GH中國(guó)煤化工量公式指數(shù)RSI小于3.3時(shí),應(yīng)加酸或進(jìn)行軟化處理ACNMHG(GB50050-2007《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》。式中:M。補(bǔ)充水堿度,mgL,以CaCO3計(jì)按以上計(jì)算,循環(huán)水濃縮倍數(shù)在3倍時(shí),Ca2+堿度M,循環(huán)冷卻水控制的堿度,mgL,以CaCO3計(jì);第2期史麗杰:提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)的方法43褻3不同濃縮倍數(shù)時(shí)各種水量的理論計(jì)算值濃縮倍數(shù)100循環(huán)量(m3,h")100010001000010001000進(jìn)出口溫差/℃蒸發(fā)水量/(m3h-)174417441744174417441744風(fēng)吹損失/(m3h-)0排污水量/(m3h2)10000343.838.6總排污量/(m3h2)10000174443.6補(bǔ)充水量(m3h-2)348.8232.5218.02093203.5193.8排污水百分比/%0.8補(bǔ)充水百分比%3.5262.32.22.12.0N一循環(huán)水濃縮倍數(shù)安全性極高,幾十年以來(lái),沒(méi)有循環(huán)水系統(tǒng)硫酸造成Qa一補(bǔ)充水量,m/h嚴(yán)重人身傷害方面的報(bào)道,一般是采用98%商品硫取調(diào)酸以后的目標(biāo)堿度為150mg/L,補(bǔ)充水量酸來(lái)調(diào)節(jié)pH值。為36000×22%=792(m/h),濃縮倍數(shù)為5,補(bǔ)充水目前,多數(shù)企業(yè)采用了半自動(dòng)加酸系統(tǒng),加酸量堿度為215mg/L自動(dòng)調(diào)節(jié)和人工調(diào)節(jié)相結(jié)合的方式,控制安全、穩(wěn)每小時(shí)加酸量A:=(215-1505)×10-3×792定;計(jì)量槽只能貯存1天的使用量,保證了系統(tǒng)更加=14652(kg)安全,不會(huì)造成加酸量過(guò)大造成循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕;年加酸量=146.52kg×80004172160kg約為自動(dòng)化程度比較高,自動(dòng)記錄數(shù)據(jù),操作工的勞動(dòng)強(qiáng)一千一百七十二噸度大大降低,并消除了影響環(huán)境及工人安全的隱患。硫酸單價(jià)按800元九進(jìn)行計(jì)算,則硫酸年費(fèi)用6結(jié)論為1172×450=53(萬(wàn)元/a)。在黃河水系的工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,采用pH(2)加酸裝置建設(shè)費(fèi)用。值自然平衡的水質(zhì)穩(wěn)定處理方案,一般只能在3倍加酸處理裝置新增加儲(chǔ)酸罐、計(jì)量酸罐、計(jì)量泵以下的濃縮倍數(shù)下運(yùn)行,才能保證系統(tǒng)的腐蝕和垢等設(shè)備,投資約三十萬(wàn)元。按5年進(jìn)行折舊每年折沉積達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求;采用加酸調(diào)節(jié)pH值的舊費(fèi)為30÷5=6(萬(wàn)元)。處理方案,一般能使系統(tǒng)濃縮倍數(shù)控制在四五倍(3)加酸年運(yùn)行總費(fèi)用為59萬(wàn)元。運(yùn)行,完全能保證系統(tǒng)的腐蝕和垢沉積達(dá)到國(guó)家因此,每年加酸節(jié)約的費(fèi)用為184萬(wàn)元。標(biāo)準(zhǔn)的要求;采用加酸調(diào)節(jié)pH值的高濃縮倍數(shù)處5加酸調(diào)pH值的可行性和可靠性理方案比pH值自然平衡的低濃縮倍數(shù)處理方案循環(huán)水加酸調(diào)pH值技術(shù)在二十世紀(jì)70年代有更好的經(jīng)濟(jì)效益;采用加酸調(diào)節(jié)pH值的處理方就已經(jīng)成熟了,目前,中國(guó)絕大多數(shù)化工裝置循環(huán)水案技術(shù)非常成熟,可行性、可靠性和安全性都非常都采用了加酸技術(shù)。運(yùn)行的可行性和可靠性得到了有保障。廣泛的認(rèn)可,在嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行操作的前提下收稿日期:2013-09-24(上接第15頁(yè))4改進(jìn)效果3改進(jìn)方案實(shí)施改進(jìn)后不久,即利用DCS遠(yuǎn)程系統(tǒng),在一起因新改進(jìn)方案確定后,2011年,從設(shè)備、工藝上對(duì)氯制氯氣液化器制造缺陷造成的焊點(diǎn)泄漏數(shù)十秒內(nèi)被迅速氣液化系統(tǒng)進(jìn)行了徹底的優(yōu)化改進(jìn)發(fā)現(xiàn),從而為系統(tǒng)的迅速處理贏得時(shí)間,經(jīng)對(duì)冷凍水系統(tǒng)通過(guò)工藝的改進(jìn),不但完善了系統(tǒng),降低了氯中迅速采取停車(chē)置換清理措施在1天內(nèi)恢復(fù)了正常生產(chǎn)含水,增強(qiáng)了氯氣安全性,加強(qiáng)了操作的合理性,冷綜上所述,通過(guò)對(duì)氯氣液化系統(tǒng)的改進(jìn),使得該凍水安全性也得到有效監(jiān)控。公司氯氣液化系統(tǒng)在工藝安全上得到有效監(jiān)控,為通過(guò)設(shè)備的改進(jìn),將可能發(fā)生氯水腐蝕的冷凍氯做安全山中國(guó)煤化工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控保障。水閥門(mén)更換為襯氟閥門(mén),增加發(fā)生泄漏后不易處理參考文獻(xiàn)[1]李武CNMHG管道的最低排污口,增加冷凍水旁路閥門(mén),在無(wú)介質(zhì)液化工藝優(yōu)化,氯堿時(shí),冷凍水走旁路。工業(yè),2007,(11):20-21收稿日期:2013-07-03