循环冷却水处理
循环冷却水处理腐蚀及其控制PPT
腐蚀严重时会导致设备穿孔、 破裂等安全事故,危及人员和
设备安全。
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循环冷却水处理腐蚀控制方法
缓蚀剂的应用
01
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缓蚀剂种类
根据化学成分和作用机理 ,缓蚀剂可分为无机缓蚀 剂、有机缓蚀剂和复合缓 蚀剂。
缓蚀剂选择
选择合适的缓蚀剂需要考 虑水质条件、系统材质和 运行工况等因素,以达到 最佳的防腐效果。
循环冷却水的特点
循环冷却水具有高浓缩倍数、高 硬度和高盐度等特点,同时在使 用过程中会受到不同程度的污染 和腐蚀。
循环冷却水处理的重要性
防止腐蚀和结垢
循环冷却水处理可以有效防止设 备和管道的腐蚀和结垢,延长设 备使用寿命,降低维修和更换成
本。
提高冷却效率
通过有效的循环冷却水处理,可以 保持系统高效运行,提高冷却效率 ,从而降低能源消耗和生产成本。
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循环冷却水处理腐蚀控制案例分析
案例一
总结词
全面优化方案
详细描述
该化工厂的循环冷却水处理系统面临着严重的腐蚀问题。通过采用全面的优化方案,包括水质稳定剂 、缓蚀剂和杀菌剂的联合使用,成功地控制了腐蚀速率,延长了设备使用寿命,并提高了冷却效率。
案例二:某电厂循环冷却水处理系统腐蚀控制
总结词
新型防腐材料应用
腐蚀的类型
根据腐蚀发生的机理,可以分为化学 腐蚀和电化学腐蚀两类。
循环冷却水处理中腐蚀的原因
水中溶解氧
水中的溶解氧可以与金属发 生氧化还原反应Байду номын сангаас导致金属 腐蚀。
水质硬度
硬水中的钙、镁等离子可以 在金属表面形成沉淀,引起 垢下腐蚀。
pH值
水质的pH值过低或过高都会 加速金属的腐蚀。
3-1 循环冷却水处理-系统资料讲解
(3)冷却塔
• 是一个塔型建筑,水气热交换在塔内进行,可以人工控制空 气流量来加强空气与水的对流作用来提高冷却效果。
• 占地面积小、冷却效果好。 • 包括自然通风式和机械通风式。 • 冷却塔包括通风筒、配水系统、淋水装置、通风设备、收水
敞开式循环水系统中的循环水,热量再从水中散发到大气中 去。 组成: • 完全密闭的循环水系统; • 用于对水冷却或去除水中的热量的冷却器或热交换器。
密闭系统在工业上的应用
a. 冷却气体管路的气体来冷却燃汽轮机或变压器冷却 用的油冷却器;
b. 柴油发动机和气体发动机; c. 制冷机; d. 以控制可靠的工艺过程的温度为目的:
力不变。
(2)水的接触传热
• 借传导和对流传热,称为接触传热。 • 水面与较低温度的空气接触,由于温差使热水中的热量传到空
气中去,水温得到降低。 • 温差愈大,传热效果愈好。
(3)水的辐射传热
• 不需要传热介质的作用,而是由一种电磁波的形式来 传播热能的现象。
• 辐射传热只是在大面积的冷却池内才起作用。在其它 类型的冷却设备中,辐射传热可以忽略不计。
2. 风吹损失D: D = ( 0.2% - 0.5%) R 3. 排污损失B: B + D = E / ( K – 1 ) 4. 渗漏损失F: 一般忽略,但实际工程中应注意其变化。
蒸发损失E
Q = R ·(t1-t2) ·4.184·x = E R( i – tm·4.184 ) 式中X:
• 冷却塔水温降低1℃时因蒸发散失的热量与总散失热量的比值;
(1)水的蒸发散热
冷却循环水处理技术
六、循环冷却水系统中的沉积物及其控制
五、敞开式循环冷却水处理的重要性
(1)稳定生产 没有沉积物附着、腐蚀穿孔和粘泥堵塞等危害,冷却水系统中的换
热器就可以始终在良好的环境中工作。
(2) 节约水资源 年产30万吨合成氨工厂,直流冷却系统需要23000m3 ,循环冷却水
系统每小时的耗水量为1100m3。
(3)节约钢材,提高经济效益 循环冷却水可减少换热器更换的台数。
四、敞开式循环冷却水系统产生的问题
(三)微生物的滋生和粘泥 粘泥积附的危害性: 管道腐蚀 冷却水的流量减少 降低换热器的冷却效率 将管孔堵死,迫使停产清洗
例如:北京某厂因换热器中 菌藻大量繁殖,半月之内就使热 交换效率下降到50%。
问题那么多,怎么办?
沉积物附着、金属腐蚀和微生物滋生可 通过水质处理的方法解决。
六、循环冷却水系统中的沉积物及其控制
(一)循环冷却水系统中的沉积物 1.沉积物的分类
主要由水垢、淤泥、腐蚀产物和生物沉积物构成。 淤泥、腐蚀产物和生物沉积物三者统称为污垢。
六、循环冷却水系统中的沉积物及其控制
(一)循环冷却水系统中的沉积物
(1)水垢 使用含重碳酸盐较多的水作为冷却水,当它通过换热器传热表面
(一)循环冷却水系统中的沉积物
(2)污垢 污垢一般是由颗粒细小的泥砂、
尘土、不溶性盐类的泥状物、胶状 氢氧化物、杂物碎屑、腐蚀产物、 油污、特别是菌藻的尸体及其粘性 分泌物等组成。
循环冷却水水质处理
认为:生物膜往往是腐蚀、污垢和结垢出现的原因 利用缓蚀剂,使它在金属表面形成一层薄膜,将金属表面覆盖起来,与腐蚀介质隔绝,防止金属腐蚀。
巯基苯并噻唑与磷酸盐共向使用,对防止金属的点蚀有良好的效果 。
之一,所以,对微生物必须控制。 循环水在运行之初,根据缓蚀原理要在金属表面形成一层保护膜,起抑制腐蚀作用。
此类缓蚀剂与溶解于水中的离子生成难溶盐或溶合物,在金属表面上析出沉淀,形成防腐蚀膜。
循环水中的微生物与污垢的处理及防止方法是 提高循环水的极限碳酸盐硬度的常用方法是向水中投加阻垢剂。
(2)综合处理与复方稳定剂
防以污结垢 垢处为理主及的多微应生选方物用控螯面制合剂的、渗,透剂如、分对散剂补为主充的清水垢剂进; 行处理;冷却构筑物及其 周围环境的保护;循环系统工艺及管道的完善以及 循环水在运行之初,根据缓蚀原理要在金属表面形成一层保护膜,起抑制腐蚀作用。
国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库
循环冷却水水质处理
(4)吸附膜型缓蚀剂
这种有机缓蚀剂的分子具有亲水性基和疏水性基。亲水
基即极性基能有效地吸附在洁净的金属表面上,而将疏水基 团朝向水侧,阻碍水和溶解氧向金属扩散,以抑制腐蚀。防 蚀效果与金属表面的洁净程度有关。这种缓蚀剂主要有胺类 化合物及其它表向活性剂类有机化合物。这种缓蚀剂的缺点 在于分析方法复杂,因而难于控制浓度。价格较贵,在大量 用水的冷却系统中使用还有困难,但有发展前途。
(1)排污法减小浓缩倍数 在循环水系统中,提高排污率可减小浓缩倍数。即
排除部分盐浓度高的循环水,补充含盐量少的新鲜水, 可降低循环水中盐的浓度,使其不超过允许值。
(2)降低补充水碳酸盐硬度 通过水的软化法可使水的硬度降低,从而降低补充
第十一章循环冷却水处理
第十一章 循环冷却水处理第一节 概 述许多工业生产中都直接或间接使用水作为冷却介质,因为水不但使用方便,价格低,而且热容量大,沸点高,化学稳定性好。
在工业总用水量中冷却水占一半以上。
如一个年产30万吨的合成氨厂,每小时冷却水量达23500吨,每天耗水56400吨,如以每人每年用水30吨汁,则可供18800人用一年。
为了节约水资源,国内外普遍实行冷却水循环使用。
图11-1是应用十分广泛的敞开式循环冷却水系统。
冷水池2中冷却水由循环泵3送往系统中各换热器4,冷却工艺热介质,冷却水本身温度升高后,再流往冷却塔5,由布水管道喷淋到塔内填料上,空气则由塔底百页窗空隙进入塔内,并被塔顶风扇抽吸上升,与落下的水滴接触换热,将热水冷却。
在循环冷却过程中,有部分水因蒸发、风吹和渗漏而损失,同时有部分杂质和气体进入系统,使循环水量减少、水质发生变化。
为了维持系统水量平衡和本质稳定,必须补充一定量的冷却水,并排出一定量的浓缩水(排污),为保证补充水的质量,通常须将抽取的原水经过混凝、澄清、过滤、软化等预处理。
有的循环冷却水系统还采用旁滤池6过滤部分冷却水(通常1%~5%)。
由于冷却水在敞开式循环系统中长时间反复使用,使水质变化具有以下特点。
1.溶解固体浓缩在补充水中,含有多种无机盐,主要是钙、镁、钠、钾、铁和锰的碳酸盐、重碳酸盐、硫酸盐、氯化物等。
在开始运行时,循环水质和补充水相同。
在运行过程中,因纯水不断蒸发,水中的溶解固体和悬浮物逐渐积累,其程度常用浓缩倍数K 来表示。
补循c c K /= (11-1)式中c 循、c 补分别为循环水和补充水中溶解离子浓度,mg/L 。
计算浓缩倍数时,要求选择的离子的浓度只随浓缩过程而增加,不受其他外界条件,如加热、沉淀、投加药剂等的干扰,通常选择Cl -、SiO 2、K +等离子或总溶解固体。
设补充水中某离子的浓度为c b ,而循环水中该离子浓度c 随补充水量B 和排污量W 而变化,则根据物料衡算原理,系统中该离子瞬时变化量应等于进入系统的瞬时虽和排出系统的瞬时量之差,即()Wcdt dt Bc Vc d b -= (11—2)式中V 为系统中水的总容量。
循环冷却水处理-3.1循环水的冷却
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1
重点内容
循环水的冷却
循环水的冷却系统 系统的运行
循环水的水质稳定技术
问题:水垢、设备腐蚀、微生物滋 生 相应的水质稳定技术
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2
3.1 循环水的冷却
工业生产过程中往往会产生大量热量,使生产设 备或产品的温度升高,从而影响生产的正常进行 和产品质量。水是吸收和传递热量的良好介质, 可以用来冷却生产设备和产品。 一般过程:冷水流入冷却器将热量带走,水温升 高;为了重复利用水资源,将其引入冷却塔进行 冷却,再用水泵送入冷却器循环使用。 这种降低水温的设备称为冷却构筑物。
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浓缩倍数
在敞开式循环冷却水系统中,由于不断蒸 发,水中离子含量愈来愈高。
浓缩倍数:循环水中某物质的浓度与补充 水中该物质的浓度之比。
通常选用的物质有Cl-、SiO2、K+等物质 或总溶解固体。
KCR ; CM
CR循 环 水 中 的 浓 CM补 度充 ;水 中 的
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补充水量和排污水量
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发电机组的循环冷却系统
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凝汽器-- 换热部分
凝汽器凝结从低压缸排出的蒸汽;凝汽器 也用于增加除盐水(正常补水)以及抽空 气等。
循环水流经凝汽器管束使凝汽器壳体内汽 机排汽凝结,凝结水聚集在热井内并由凝 结水泵排走,正常水位时其水容积为不少 于4分钟凝结水泵运行时流量。 凝汽器壳体内布置管束,管子为铜合金管, 用循环水冷却。
不论系统中某离子的初始浓度是 多少,随着运行时间的推移,其 最终的浓度总是浓缩倍数和补充 水中离子浓度的乘积。
控制好补水量和排污水量能使系 统中某些离子浓度稳定在一个定 值上。
循环冷却水处理
2H 2O
也可向水中通入CO2或净化后的烟道气,稳定重碳酸 盐。该法适用于生产过程中有多余的干净CO2气体或有含 CO2的废水可以直接利用的情况,
3.投加阻垢剂
结垢是水中微溶盐结晶沉淀的结果。在盐类过饱和溶液 中,首先产生晶核,再形成少量微晶粒,然后这些微晶粒相 互碰撞,并按一种特有的次序排列起来,使小晶粒不断长大, 形成大晶体。如果投加某些药剂,破坏或控制结晶的某一进 程,水垢就难以形成。具有阻垢性能的药剂包括螯合剂、抑 制剂和分散剂。螯合剂与阳离子形成螯合物或络合物,将金 属离子封闭起来,阻止其与阴离子反应生成水垢。EDTA是性 能良好的螯合剂,几乎能与所有的金属离子螯合。抑制剂能 扩大物质结晶的介稳定区,在相当大的过饱和程度上将结垢 物质稳定在水中不析出。
结垢及微生物的危害,确保冷却水系统高效安全运行。
水垢及其控制
冷却水中的水垢一般由CaCO3、Ca3(PO4)2、CaSO4、 硅酸钙(镁)等微溶盐组成。这些盐的溶解度很小,如在 0℃时,CaCO3的溶解度是20mg/L,Ca3(PO4)2的溶解度只 有0.1mg/L,而且它们的溶解度随pH值和水温的升高而降 低,因此特别容易在温度高的传热部位达到过饱和状态而 结晶析出,当水流速度较小或传热面较粗糙时,这些结晶 就容易沉积在传热表面上形成水垢。
对一些水量较大,而水质要求并不十分严格的循环
水系统,一般采用加酸法处理。通常加H2SO4,若加HCl会 带入Cl-,增强腐蚀性,而加HNO3则会带入NO3-,促使硝化细 菌繁殖。加酸后,pH值降低,反应向左进行。使碳酸盐
转化成溶解度较大的硫酸盐:
Ca
HCO3
2
H 2 SO4
CaSO4
2CO2
火电厂循环冷却水处理
一般只有在可供大量使用的低温水,并且水费便宜的地区 采用这种系统,但由于排水对环境的污染,不提倡用。
2、在循环水系统中,水可以反复使用。水经换热器后温 度升高,由冷却塔或其他冷却设备将水温度降下来,再由 泵将水送往用户,水在如此的重复利用之后,提高了水的 重复利用率。
循环水系统又分密闭式循环冷却水系统和敞开式循环冷却 水系统。
(1)在密闭式循环冷却水系统中,水不暴露在空气中, 水的再冷是通过一定类型的换热设备用其他的冷却介质 (如空气、冷冻剂)进行冷却的。冷却水损失极小,不需 要大量补充水,没有水被蒸发和浓缩。内燃机的冷却水系 统是密闭式循环系统的代表。
(2)在敞开式循环冷却水系统中,冷却水通过换 热器后水温提高成为热水,热水经冷却塔曝气与 空气接触,由于水的蒸发散热使水温降低,冷却 后的水再循环使用。用冷却塔作为冷却设备,故 又叫冷却塔系统,在工厂中得到广泛应用。
N=S循/S补
S循——循环水的含盐量,mg/L
S补——补充新鲜水的含盐量,mg/L
1、发电循环水系统浓缩倍数的测定
浓缩倍数是工业用循环水的一个重要指标,现在很多地方 都采用氯根、Ca2+、Na+、K+测定,但是由于氯离子有人为 添加的因素,还有一个因素就是氯离子的测定范围比较广, 测定之后误差很大所以用氯离子表示浓缩倍数的实际意义 不大。
4、冷却塔的作用
冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热 交换,使废热传输给空气并散入大气。
如下图所示,以火电厂为例,锅炉1 将水加热成高温高压 蒸汽,推动汽轮机2作功使发电机发电。经汽轮机作功后 的乏汽排入凝汽器4,与冷却水进行热交换凝结成水,再 用水泵打回锅炉循环使用。
循环冷却水处理PPT课件
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02
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优化背景
为降低运行成本,提高冷 却水处理效果,需要进行 运行优化。
优化内容
调整水处理药剂配方、改 进加药方式、加强水质监 测等。
优化效果
降低了药耗和水处理成本, 提高了循环水的浓缩倍数, 减少了排污量。
某园区循环冷却水处理技术应用案例
应用背景
为满足园区内企业冷却水 需求,推广循环冷却水处 理技术。
控制方法
采用阻垢剂,通过化学作用阻止水垢的形成;定期对循环水进行排污,以去除 水中的矿物质和其他杂质;保持适宜的水温,避免极端温度条件下的水垢形成。
微生物滋生与控制
微生物滋生
循环冷却水中适宜的温度和营养物质为微生物提供了生长环境,导致藻类、细菌 等微生物滋生。
控制方法
使用杀菌剂和杀藻剂,定期对循环水进行处理,以杀死或抑制微生物的生长;保 持水的流动,防止微生物在静止的水中过度繁殖;定期对冷却塔进行清洗,去除 生物污垢。
循环冷却水处理的重要性
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提高冷却效率
通过去除水中的杂质和微生物 ,保持水质清洁,从而提高冷
却设备的冷却效率。
节约水资源
循环利用冷却水可以大大减少 新鲜水的使用量,降低生产成
本。
减少环境污染
通过合理处理和排放废水,降 低对环境的污染。
保障工业生产安全
良好的循环冷却水处理可以避 免设备堵塞、腐蚀等问题,保
腐蚀问题及控制
腐蚀问题
循环冷却水中的溶解氧和酸碱度等因素会导致金属管道和设 备的腐蚀。
控制方法
使用缓蚀剂,通过化学作用在金属表面形成保护膜,阻止腐 蚀的发生;采用耐腐蚀的材料,如不锈钢等;定期对设备和 管道进行检查和维护,及时发现并修复腐蚀部位。
火力发电厂循环冷却水处理技术
循环冷却水处理1. 加酸处理21.1 原理21.2 控制参数21.3 加酸量计算21.4 加酸地点21.5 加酸注意事项:32.石灰处理32.1 控制原理32.2 加药量的控制42.3 石灰处理后的水质52.4 工艺流程与系统62.5 运行控制参数63. 加阻垢剂方法63.1 阻垢剂种类64.离子交换84.1 原理84.2 工艺参数85. 联合处理95.1 加酸与阻垢剂的联合处理95.2 石灰软化与阻垢剂的联合处理95.3 离子交换与阻垢剂的联合处理9附录:101. 极限碳酸盐硬度概念102. 循环水浓缩倍率的概念103. 循环水浓缩倍率极限值114. 循环水系统最小排污率115. CaCO3溶液平衡问题116. CaCO3溶液的稳定度117. CaCO3稳定指数I W(RSI)128. CaCO3饱和指数I B129. CaCO3饱和指数1210. 天然水中溶有离子概况表1311. 水的技术指标1312. 天然水水质类型1313. 我国地下水、主要河流的水质特征1414. 敞开式循环冷却系统水质的控制标准1415. 间冷开式循环冷却水系统水质指标1416. 巴基斯坦古杜循环水处理系统1517. 哈萨克斯坦阿克纠宾项目循环水资料:171. 加酸处理1.1 原理在循环冷却水中投加浓硫酸,是把补充水中的碳酸硬度转化为非碳酸盐硬度,其反应可以表示为:Ca(HCO3)2+H2SO4=CaSO4+2CO2+2H2O由于硫酸钙的溶解度远远大于碳酸钙,生产的硫酸钙不宜在冷却水中生产水垢析出,故加浓硫酸后可以控制循环冷却水中碳酸钙后的生成,提高浓缩倍率。
另外有游离CO2析出,有利于抑制碳酸盐水垢。
1.2 控制参数加酸处理控制循环水硬度低于极限碳酸盐硬度,因为监督与PH值有一定关系,所以也可监测PH值,一般控制PH值在7.4~7.8之间。
当把酸加在补充水中时,水中残留碱度一般控制在0.3~0.7mmol/L之间,避免出现酸性。
循环水处理整体解决方案
循环水处理整体解决方案一. 循环冷却水系统概况二. 问题概述循环冷却水系统日常运行面临的问题:2.1 设备结垢,阻碍传热,增加能耗,降低生产负荷结垢:是指水中溶解或悬浮的无机物,由于种种原因,而沉积在金属表面。
冷却水中富含碳酸氢钙等不稳定盐类,在换热管壁受热,即转变为碳酸钙等致密硬垢,规则沉积在管壁,其传热效率仅为碳钢的1%左右,也就是在换热管壁如果沉积0.5mm厚的硬垢,就相当于换热管壁厚增加了50mm,严重阻碍传热的正常进行,能耗增加,从而对生产负荷构成极大影响,甚至停车。
2.2 滋生粘泥软垢,阻碍传热;加速设备腐蚀,特别是发生点蚀事故阻碍传热:微生物繁殖、代产生的黏液(象胶水一样具有很强黏性),与循环水中的悬浮物(补充水进入、冷却塔抽风冷却水洗涤空气灰尘进入)和微生物尸体等交织黏附在一起,随水流黏附在设备壁面,不久就会形成一层滑腻的垢层,即所谓的表面疏松多孔的软垢。
附着在换热管壁的软垢,是热的不良导体(导热系数很小,只有不锈钢材的百分之一),因此会造成换热效果明显下降,影响生产负荷。
发生点蚀:软垢层疏松多孔,为氧气的渗入形成良好通道,在循环水这个大的电导池中(富含盐),形成无数个小浓差电池,每个小电池就是一个点发生电化学反应,从而加速设备点蚀现象的发生,久之即发生纵深腐蚀穿孔事故。
2.3 设备腐蚀,缩短使用寿命腐蚀:是指通过化学或电化学反应使金属被消耗破坏的现象。
在循环水系统中,主要以溶解氧化学或电化学腐蚀为主,这种腐蚀除了会造成系统的水冷设备损坏或使用寿命减少外,还会由于腐蚀造成水冷器穿孔,从而引起工艺介质泄漏造成计划外的停车事故等,另外由于腐蚀会产生锈镏,会引起换热效率下降或管线堵塞等危害。
三. 循环冷却水处理技术要求3.1 循环冷却水系统设计标准HG/T 20690-2000《化工企业循环冷却水处理设计技术规定》,《GB50050-95》3.2 补充水预处理水质要求3.3 循环水系统水处理效果指标3.4补充水量与浓缩倍率、排污水量关系补充水量 = 蒸发水量 + 排污水量 + 风吹损失 + 渗漏.1 蒸发水量: E =⊿T×Q×4.184÷R(m3/h )式中:T—示进出水温差,℃;Q—示循环水量,m3/h;R—示蒸发潜热,kJ/kg;(根据系统设计温度一般R值为2404.5 kJ/kg).2 风吹损失:一般为循环水量的0.1%,为0.5 m3/h;.3 排污水量:B排 = E÷(K-1)- D(风吹)式中:K—示浓缩倍数;D—示风吹损失,一般为循环水量的0.1%;.4 系统渗漏:系统渗漏一般设为0 m3/h与水处理药剂投入关系系统水处理费用与补充水量成正比,因此提高浓缩倍率运行,是降低水处理费用的有效方法,但随浓缩倍率提高一定倍数时,又会使循环水中有害物质含量超标,因此须同时采取一定的辅助措施,如pH调节/加大旁流过滤处理等方法,使系统处理综合成本最低。
冷却循环水处理方案
冷却循环水处理方案1.物理处理方法物理处理方法主要是通过物理手段去除循环冷却水中的颗粒物、悬浮物和悬浮杂质。
常用的物理处理方法有:(1)过滤:采用砂滤器、多介质滤器或超滤器等进行过滤,去除颗粒和悬浮物。
(2)沉淀:通过沉淀池,将悬浮物和悬浮物质沉淀,再通过污泥泵或底泥泵将其排除。
(3)脱气:通过脱气器将系统中的氧气和二氧化碳排除,减少腐蚀和细菌滋生的可能。
2.化学处理方法化学处理方法主要是通过添加化学药剂来调节循环冷却水的pH值、控制水垢和腐蚀,提高循环冷却水的稳定性和耐腐蚀性。
(1)碱性调整:在循环冷却水中加入氢氧化钠或石灰进行碱性调整,以控制水的酸碱度。
(2)阻垢剂:添加阻垢剂可以控制水垢的生成,减少设备的结垢和堵塞。
(3)缓蚀剂:通过添加缓蚀剂来减少金属腐蚀的速度,延长设备使用寿命。
3.生物处理方法生物处理方法主要是利用微生物对冷却循环水中的有机物进行分解和降解,减少水中的污染物。
(1)生物过滤器:利用微生物在过滤介质上生长繁殖,分解有机物和构筑微生物群落,去除COD、BOD等有机物。
(2)生物添加剂:通过添加含有特定细菌或酶的生物添加剂,加速有机物的降解和去除。
二、冷却循环水处理设备1.滤清器滤清器是冷却循环水处理中常用的设备之一,可按照过滤介质的不同分为砂滤器、多介质滤器和超滤器等。
(1)砂滤器:通过对水进行过滤,去除颗粒和悬浮物,常用于冷却塔进水前的预处理。
(2)多介质滤器:采用多种过滤介质,如石英砂、石英砾石、磁性颗粒等,能去除更小的颗粒和悬浮物。
(3)超滤器:采用高分子微孔膜进行过滤,能有效去除水中的胶体、微生物和有机物。
2.脱气器脱气器是用于去除冷却循环水中的氧气和二氧化碳的设备,既可以是物理脱气,也可以是化学脱气。
(1)空气式脱气器:通过将水与空气接触,气体从水中脱出,从而减少水中的氧气和二氧化碳含量。
(2)化学脱气器:利用化学药剂与水中的氧气和二氧化碳发生反应,将其转化为不易溶于水的化合物,再通过过滤器或沉淀池将其去除。
循环冷却水处理方法
循环冷却水处理方法循环冷却水处理方法主要包括物理处理、化学处理和生物学处理三种方法。
物理处理方法主要是通过过滤、吸附、沉淀等方式去除悬浮固体、溶解固体和微生物等杂质;化学处理方法主要是通过添加化学药剂改变循环冷却水中的化学性质,达到去除杂质的目的;生物学处理方法主要是通过微生物对循环冷却水中的有机物进行分解和降解,去除有机污染物的效果较好。
物理处理方法主要包括过滤和吸附两种方式。
过滤是利用过滤器过滤器材将悬浮固体去除,常用的过滤器有砂滤器、滤布等,滤器材的选择应根据循环冷却水的特点而定。
吸附是指利用吸附剂吸附循环冷却水中的溶解性固体,常用的吸附剂有活性炭、沸石等,吸附剂的选择应考虑其吸附效果和成本等因素。
化学处理方法主要包括凝固沉淀、离子交换和化学稳定三种方式。
凝固沉淀是指通过添加沉淀剂,使溶解性固体转化为不溶性固体,从而达到去除的效果。
常用的沉淀剂有氢氧化铁、氢氧化铝等。
离子交换是指通过阳离子交换树脂或阴离子交换树脂去除循环冷却水中尤其是硬水和含有重金属离子的水中的离子杂质。
化学稳定是指通过添加缓冲剂、螯合剂等化学药剂,调节循环冷却水中的酸碱度和金属离子的浓度,从而达到稳定水质的目的。
生物学处理方法主要包括生物滤池、生物颗粒法和生物膜法等。
生物滤池是利用附着在滤料表面的微生物对有机物进行降解,常用的滤料有砂、鹅卵石等。
生物颗粒法是利用微生物聚结成颗粒形式,通过颗粒内外的氧气和营养物质的传递,降解有机物。
生物膜法是在滤料表面附生微生物形成一层生物膜,通过生物膜内外的氧气和有机物质的传递,将有机物质降解成无机物质。
综上所述,循环冷却水处理方法可以综合运用物理处理、化学处理和生物处理三种方式,根据循环冷却水的特点和需求选择合适的处理方法,以达到去除杂质、保持水质稳定的效果。
同时,还需要定期对循环冷却水进行监测和维护,保证水质符合要求。
循环冷却水处理
循环冷却水处理
循环冷却水处理是指对循环冷却水进行处理,以保持其良好的冷却性能和防止腐蚀、污垢、微生物生长等问题。
以下是常见的循环冷却水处理方法:
1. 氧化剂投放:氧化剂如次氯酸钠可以有效杀死水中的微生物,预防生物污染。
投放量应根据水质情况和使用环境来确定。
2. 添加缓冲剂:缓冲剂如磷酸盐可以调节水的pH值,减少腐蚀。
通过控制pH值,可以使金属表面形成一层保护性膜,阻止腐蚀的发生。
3. 阻垢剂使用:阻垢剂可以防止循环冷却水中的污垢、沉积物的形成。
它可以包裹住微小的污垢颗粒,防止其沉积在管道和设备表面。
4. 定期清洗和维护:定期对循环冷却水系统进行清洗和维护,包括清除堵塞、清洗过滤器、换水等操作,以保证系统的正常运行。
5. 膜处理技术:采用逆渗透、纳滤等膜处理技术,可以有效去除水中的硬度离子、有机物质和微生物,提高水的质量。
需要根据具体的循环冷却水质量和使用环境来选择合适的处理方法,并进行定期监测和调整,以确保循环冷却水的质量和稳定性。
循环冷却水处理-预处理和正常运行
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化学清洗的定义
化学清洗是利用化学药剂或其它水溶液清除物体表 面的污垢,主要依靠清洗剂的化学作用。
常见的化学清洗剂如各种无机酸、有机酸等可去除 金属表面的锈垢、水垢,用漂白氧化剂、杀菌剂等 杀死微生物,并除去物体表面的泥垢和粘泥。
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4.影响预膜质量的因素
A.钙离子 B. 浊度 C. pH值 D. 温度 E.流速 F.金属离子 G.预膜剂的浓度 H.分散剂 精选ppt I.溶解氧
A.钙离子
在磷锌预膜处理过程中,钙离子的含量是影
响预膜质量的最大因素之一。 一 般 认 为 钙 离 子 的 含 量 最 好 大 于 50ppm ( 以 CaCO3计),中等硬度的水质最佳。 如果水中的钙离子含量较低,可适量补加钙 离子或加大聚磷酸盐的用量。
进行不停车的清洗,将微生物粘泥和藻类从设备上剥 离下来。
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二、预 膜
1. 预膜的目的 2. 保护膜的性质 3. 常用的预膜方案 4. 影响预膜质量的因素 5. 预膜过程 6. 预膜效果的检验
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1.预膜的目的
冷却水循环系统内设备和管道经化学清洗 后,金属的本体裸露出来,很容易在水中溶 解氧等的作用下再发生腐蚀; 为了保证正常运行时缓蚀阻垢剂的补膜、 修膜作用,应进行预膜处理。 通过预膜剂的作用,使金属表面形成一层 致密均匀的保护膜,从而使金属免于腐蚀。
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聚电解质清洗剂
冷却水全系统的停车或不停车清洗中常常采用聚电 解质进行清洗.
聚电解质主要是一些在支链上具有能在水中电离基 团的高分子聚合物或共聚物。它不但可以防止成垢 物质从水中析出再次沉积,还可以使冷却水(冷冻 更适宜)系统中原有的污垢变的疏松而逐渐脱落, 还可以达到清除污垢、保护金属腐蚀的目的。
循环冷却水处理
第三章循环冷却水处理第一节循环冷却水处理概况一、冷却系统的类型1、直流系统早期工厂的冷却水系统采取直流系统。
冷却水从水源流经热交换器后又回流到水源处。
优点是快速有效:水源处的水温较低;灵活性:可在最小的传热面条件下冷却。
表现为腐蚀、污垢和微生物繁殖,但相对较小;系统内由水引起的问题主要取决于原水的性质。
由于水在系统内没有浓缩,一般不会发生明显的物理和化学变化,冷却水系统内水的流量和温度的变化、加上水的性质各不相同(河水、湖水常含有大量悬浮物和沉积物,且随季节变化;水中常含铁和结垢的盐类),使得系统的管理工作更加复杂。
图3-1 直流冷却水系统图3-2 封闭式循环冷却水系统2、密闭式循环冷却水系统1)定义水密闭循环,并交替冷却和加热,而不与空气接触。
在密闭系统中,冷却水携带的热量通常通过水-水换热器传给敞开式循环水系统中的循环水,热量再从水中散发到大气中去。
2)组成完全密闭的循环水系统;用于对水冷却或去除水中的热量的冷却器或热交换器。
3)密闭系统在工业上的应用(1)冷却气体管路的气体来冷却燃汽轮机或变压器冷却用的油冷却器;(2)柴油发动机和气体发动机;(3)制冷机;(4)以控制可靠的工艺过程的温度为目的:原子反应堆的辅助冷却器;炼铁高炉的炉体、风口等的冷却等。
4)密闭系统的优点(1)水温易控制;(2)水质问题的控制简单化:补充水量少;(3)补充水仅用于补偿水泵填料的泄露水量或因检修而排放的水量;(4)水的蒸发很少;(5)结垢程度较轻:一般用软化水或去离子水。
(6)腐蚀问题不严重:氧不是处于饱和状态。
3、敞开式循环冷却水系统1)定义冷却水通过热交换器后,水温提高成为热水,热水经冷却塔曝气与空气接触,由于水的蒸发散热和接触散热使水温降低,冷却后的水再循环利用。
又称为冷却塔系统。
图3-3 敞开式循环冷却水系统1-补充水(M);2-冷却塔;3-冷水池;4-循环水泵;5-渗漏水(F);6-冷却水;7-冷却用换热器;8-热水(R);9-排污水(B);10-蒸发损失(E);11-风吹损失(D);12-空气2)水冷却原理通过水与空气接触,由以下三个过程共同作用的结果。
循环冷却水处理技术(石油化工行业)
吸附
利用吸附剂将水中的有机物、 重金属等有害物质吸附,常用 的吸附剂有活性炭、硅藻土等 。
离心分离
利用离心力将水中的悬浮物和 杂质分离,常用的离心分离设
备有离心机、旋流器等。
化学处理技术
药剂投加
向水中投加药剂,如缓蚀剂、阻 垢剂、杀菌剂等,以控制水垢、
腐蚀和微生物的生长。
氧化还原
利用氧化剂或还原剂将水中的有 害物质进行氧化或还原反应,转 化为无害物质,常用的氧化剂有 氯气、臭氧等,还原剂有硫酸亚
超声波处理技术
利用超声波的空化作用破 坏垢物和微生物细胞,达 到防垢和杀菌效果。
电磁场处理技术
通过电磁场作用改变水中 离子分布,降低结垢趋势 和腐蚀速率。
新兴的化学处理技术
微生物控制技术
利用高效低毒的化学药剂抑制微生物生长,防止 生物污垢的形成。
阻垢剂开发
研究新型阻垢剂,提高阻垢效果,降低对环境的 影响。
定制化解决方案
针对不同行业和企业的特定需求,提供定制 化的循环冷却水处理解决方案。
05
结论
循环冷却水处理技术在石油化工行业中的重要性
节约水资源
循环冷却水处理技术能够有效地减少新鲜水的使用量,降低对水 资源的消耗,有助于节约水资源。
提高能效
循环冷却水处理技术能够有效地控制冷却水的温度,提高换热效率, 从而降低能源消耗,提高能效。
物理处理技术
采用物理处理技术如磁场处理、超 声波处理等,改变循环冷却水中的 物理性质,降低结垢和腐蚀的风险。
膜过滤技术
利用膜过滤技术如反渗透、超滤等, 去除循环冷却水中的盐类、悬浮物、 有机物等杂质,提高水质。
04
新技术与未来发展
新兴的物理处理技术
循环冷却水处理技术[1]
循环冷却水处理技术第一节 循环冷却水系统用水来冷却工艺介质的系统称作冷却水系统。
冷却水系统通常分为直流冷却水系统和循环冷却水系统两种。
一、直流冷却水系统在直流冷却水系统中,冷却水仅仅通过换热设备一次,用过后水就被排放掉,如图1-1所示。
因此,它的用水量很大,而排出水的温升却很小,水中各种矿物质和离子含量基本保持不变。
这种冷却水系统不需要其它冷却水构筑物,因此投资少、操作简便,但是冷却水操作费用大,而且不符合当前节约使用水资源的要求。
这种系统(除了用海水的直流冷却水系统外)在国外已被淘汰,在国内一些中小型老厂仍在采用。
随着国内各项节水政策的制定,这些工厂也都在采取措施,积极进行技术改造。
①②图1-1 直流冷却水系统①:冷却水 ②:冷却水泵 ③:冷却工艺介质的热换器 ④:换热后的热水 二、循环冷却水系统循环冷却水系统又分封闭式和敞开式两种。
1.封闭式循环冷却水系统封闭式循环冷却水系统又称为密闭式循环冷却水系统。
在此系统中,冷却水用过后不是马上排放掉,而是收回再用,循环不止。
在循环过程中,冷却水不暴露于空气中,所以水量损失很少。
水中各种矿物质和离子含量一般不发生变化,而水的再冷却是在另一台换热设备中,用其它冷却介质来进行冷却的,如图1-2所示。
这种系统一般用于发电机、内燃机或有特殊要求的单台换热设备。
图1-2 封闭式循环冷却水系统①:冷却水 ②:冷却水泵 ③:冷却工艺介质的换热器 ④:热水⑤:热水泵⑥:冷却热水的冷却器⑦:冷水2.敞开式循环冷却水系统在敞开式循环冷却水系统中,冷却水用过后也不是立即排放掉,而是收回循环使用。
水的再冷却是通过冷却塔来进行的,因此,冷却水在循环过程中要与空气接触,部分水在通过冷却塔时还会不断被蒸发损失掉,因而水中各种矿物质和离子含量也不断被浓缩增加。
为了维持各种矿物质和离子含量稳定在某一个定值上,必须对系统补充一定量的冷却水,通常称作补充水;并排出一定量的浓缩水,通称排污水,其流程如图1-3所示。
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(3)淋水装置 淋水装置也称填料,是冷却设备 中的一个关键部分,作用是将需要冷却的热水多 次溅散成水滴或形成水膜,以增加水和空气的接 触面积,促进二者热交换。水的冷却过程是再淋 水装置中进行的。
排出的水温度也较低,水中的含盐量基本上不浓缩。
一般只有在可供大量使用的低温水,并且水费便宜的地区 采用这种系统,但由于排水对环境的污染,不提倡用。
2、在循环水系统中,水可以反复使用。水经换热器后温 度升高,由冷却塔或其他冷却设备将水温度降下来,再由 泵将水送往用户,水在如此的重复利用之后,提高了水的 重复利用率。
循环水系统又分密闭式循环冷却水系统和敞开式循环冷却 水系统。
(1)在密闭式循环冷却水系统中,水不暴露在空气中, 水的再冷是通过一定类型的换热设备用其他的冷却介质 (如空气、冷冻剂)进行冷却的。冷却水损失极小,不需 要大量补充水,没有水被蒸发和浓缩。内燃机的冷却水系 统是密闭式循环系统的代表。
(2)在敞开式循环冷却水系统中,冷却水通过换 热器后水温提高成为热水,热水经冷却塔曝气与 空气接触,由于水的蒸发散热使水温降低,冷却 后的水再循环使用。用冷却塔作为冷却设备,故 又叫冷却塔系统,在工厂中得到广泛应用。
抽风式 点滴薄膜式 喷水式 逆流式
自然通风冷却塔
机械通风冷却塔
机械通风冷却塔
冷却池的特点是:
冷却过程缓慢、效率低冷热水温差小,需要很大的储水量 和建筑面积,水池露天,水质容易受到污染。
冷却池是最早的冷却设备,现已普遍采用冷却塔做冷却设 备。
二、冷却塔
冷却塔又称凉水塔,是塔形建筑物,水汽热交换在塔内进 行,可以人工控制流量来加强空气与水的对流作用以提高 冷却效果。
响。 噪声较大。
(3)适用条件 适合不同冷却水量。 适合不同地区,并适合气温、湿度较高地区。 对冷却后的水温及其稳定性要求严格的工艺。 建筑场地狭窄。
2、冷却塔塔体的结构材料 塔体是冷却塔的外部护围结构,是封闭的,起到支撑、围
护和合理通风的作用。 应附有下列设施: 通向塔内的人孔。 从地面通向塔内和塔顶的扶梯或爬梯。 配水系统顶部的人行道和栏杆。 塔顶的避雷保护装置和指示灯。
主要内容
循环冷却水系统 循环冷却水系统腐蚀的抑制 循环冷却水系统结垢的防止 循环冷却水系统微生物的控制
第一章 循环冷却水系统
一、冷却水系统 冷却水系统基本上可分为直流水系统和循环水系统。 1、在直流水系统中,冷却水只经换热器一次利用后就被
排掉了,又称一次利用水。 直流水系统通常用水量很大,水经换热器后温升较小,而
补
水池
充
水 排水
换热器
敞开式循环冷却水系统
根据热水与空气接触的不同方式,敞开式循环冷 却水系统分类如下:
自然冷却池
冷却池
喷水式
喷水冷却池
开放式
横流式
冷 却 设
自然通风冷却塔
点滴式 风筒式 点滴式ຫໍສະໝຸດ 薄膜式逆流式备点滴薄膜式 喷水式
冷却塔
点滴式 薄膜式 鼓风式
逆流式
点滴薄膜式 喷水式
机械通风冷却塔
点滴式 薄膜式 横流式或逆流式
3,冷却塔循环水系统,按冷却塔的通风方式又分为自然 通风和机力通风两中系统。自然通风冷却塔循环水系统主 要由循环水泵、冷却塔、配水槽、滴水管、溅水碟、管道 和水池等组成,循环水在循环水泵的作用下,经凝汽器吸 热后,被送至冷却塔中距离地面高约8~10米处,经配水 槽由塔心流向四周,再经滴水管、溅水碟等淋水装置的作 用,溅成细小水滴,冷却塔哇双曲线型,空气由下向上流 动,与下落的水滴进行热量交换,使循环水得到冷却。被 冷却后的循环水落入水池后,经水沟流入循环水系统的不 同之处仅在于冷却塔的通风方式不同,机力通风冷却塔是 靠通风机的运转使空气强迫流动来冷却循环水的。
逆流自然通风冷却塔为钢筋混凝土结构,风筒高,塔体高 大,不需要动力,单塔处理量大,可达每小时千立方米, 多用于火力发电厂。
机械通风冷却塔用风机通风,需要动力,但冷却效果好, 多为方形或长方形结构,可以多塔并列设置,节省占地面 积。
鼓风式冷却塔的风机设在塔的旁侧进风口内,只用于冷却 水腐蚀性较严重的情况。
抽风式冷却塔的风机设在塔顶排风口处,是使用最广泛的 塔型,单塔处理水量达1000~6000m³/h。
1、机械通风冷却塔优缺点 (1)优点 冷却效果好,稳定,可达到较高的冷却幅宽和较低的冷却
幅高。 风吹损失率小。 布置紧凑,可设在厂区建筑物和泵站附近。 施工周期较短,造价比风筒式低。
(2)缺点 有风机,比风筒式耗电多,运行费用高。 机械设备维修较复杂。 鼓风式冷却塔的冷却效果易受塔顶排出湿热空气回流的影
循环冷却水处理
汽机分场:王振海
火电厂循环水系统主要有以下三种:
1,冷却水池循环水系统。这种系统利用湖泊、水库或在 河道上筑坝构成冷却水池,循环水在汽轮机凝汽器中吸热 后排入冷却池,依靠与周围空气的换热自然冷却。
2,喷水池循环水系统。这种系统由喷嘴、喷水池、循环 水泵和管道组成。循环水由循环水泵送入凝汽器,吸热后 排入压力配水总管,然后进入置于喷水池上的若干配水管 内,由喷嘴喷出,喷出的循环水哇伞形细雨状,被空气冷 却后落入池中,经水沟流入循环水泵的吸水井,由循环水 泵重新送入凝汽器。
在这种系统中,循环过程中会蒸发掉一部分的水, 还要排出一定的浓缩水,故要补充一定量的新鲜 水,以维持循环水中的含盐量或某一离子含量在 一定值上,循环水补充新鲜水一般是直流水量的 2%~5%以下。
两种水系统工艺:
水源
水泵
工艺介质
换热器
热水
换热器
其它冷却介质
密闭式循环冷却水系统
风机
冷却塔
水泵
工艺介质
运行监测的仪表。
3、冷却塔的工艺构造
冷却塔除塔体之外还包括通风筒、配水系统、淋水装置、 通风设备、收水器和集水池等。
(1)通风筒 通风筒的作用是创造良好的空气动力条件, 减少通风阻力,并将塔内的湿热空气送往高空。机械通风 冷却塔采用强制通风,故一般风筒较低,而自然通
风冷却塔的通风筒起抽风和送湿热空气的作用, 故筒体较高。