深冷空分循环冷却水的处理探讨

深冷空分循环冷却水的处理探讨摘要：本文简要概述了循环冷却水使用的现状，指出了深冷空分循环冷却水系统常出现的三个故障，并提出了解决这些故障的一些方法，同时对深冷空分中循环冷却水的常用的处理工艺进行了简单的探讨，希望对企业工业生产的顺利进行有一定的帮助。

关键词：深冷空分循环泠却水处理

人类赖以生存和发展的重要自然资源之一就是水，它也是地球上最重要的和分布最为广泛的物质。水使用起来极其方便，并具有较大的比热容、较高的沸点和较好的化学稳定性，因此成为许多工业生产中重要的冷却介质。同时，深冷空分生产装置的稳定性和良好的运行性依赖于水因素。水这个重要的因素一旦出现问题，就可能会破坏深冷孔芬设备。由此可见，深冷空分系统中循环冷却水的恰当合理的处理具有极为重要的作用。

1.循环冷却水使用的现状

在当前的社会工业生产中，许多工厂有已经使用了深冷空分设备，生产过程中会出现各种能量和物料的温度变化，于是大量的废热就产生了。如果工厂不及时排除或回收这些废热，生产的效率就会大大降低，以致会出现影响生产正常进行的情况。而排除废热最常用的方法之一就是用水冷却。

随着现代工业的工厂越来越集中和大型化，越来越巨大的冷却用水被各个工厂所需要，而循环冷却水系统有效地缓解了这一紧张的用水状况，将使用后的冷却水的温度降低后重新使用，一方面节

约了水资源，避免可环境污染另一方面也为工厂节省了成本，提高了工厂的社会效益和经济效益[1]。

但是，从另一方面来看，循环水会腐蚀和损坏循环冷却水系统，同时也会是系统的输水管道和传热面结垢，从而使系统的输水能力和传热效率大大降低，由此引发的系统产生的大量繁殖滋生微生物也构成了严重问题。

2.深冷空分循环冷却水系统常出现的故障

2.1 设备腐蚀

深冷空分系统很容易被循环冷却水中的溶解氧等腐蚀，这和其他采用敞开式循环水系统是一样的原理。金属材质被腐蚀后，系统的换热设备，如空压机、油冷却器等的生产检修周期及使用寿命就会被缩短，严重时还会导致生产事故的发生。

2.2 “热结垢”和“冷结垢”现象同时出现

深冷空分系统在循环运行的过程中，不断提高的浓缩倍数很容易导致油冷却器、空压机等的换热部位产生“热结垢”，从而降低冷却效率。同时，过高的供水温度也会导致各级压缩机出口出现的过高空气温度，远远超出设计要求，降低生产效率。在情况严重时，还可能堵塞空压机水套和油冷器壳程（水侧），最终会导致生产装置停车的严重后果。这也和其他采用敞开式循环水系统原理相同。

但不同于其他生产装置的一点是，空分生产装置在低温段会出现“冷结垢”，而在空冷塔、水冷塔及制冷机组壳程（水侧）等低温冷却段很轻易地就会有严重结垢的现象出现。有的企业堵塞了空

冷塔和水冷塔的布水器喷头，而有的企业则局部粘实了空冷塔和水冷塔的填料及制冷机组蒸发器等，从而降低了空气浴冷系统的工作效率[2]。在及其严重的情况下，系统被粘成了一个整体，从而导致企业的生产装置不得不停车的严重后果。深冷空分循环冷却水系统的“冷结垢”现象是其存在的主要故障，也是需要我们认真对待和解决的一个难题。

2.3 生物黏泥的产生

深冷空分系统在循环运行的过程中，由于阳光充足、营养源聚集，微生物在这样良好的条件下就得到了大量的繁殖，这也和其他采用敞开式循环水系统是一样的原理。如果不采取合理的措施加以抑制，大量的生物黏泥就会大量产生，并堆积在压缩机水套、制冷机组蒸发器等低流速部位，最终导致软后的形成。

3.深冷空分中循环冷却水的常用的处理工艺

3.1 钥酸盐系水质稳定剂处理法

把铝酸盐和其他类型的缓蚀剂配合起来使用可以起到良好的缓蚀作用，同时，他们在大于70℃的高温条件下也具有良好的缓蚀性能。尤其需要指出的是，在碱性条件下使用其与阻垢剂的混合物效果尤为明显。

3.2 硅酸盐-聚合物法

在处理循环冷却水时，可以共同使用一定分子量范围内的硅酸盐聚合物和有机聚合物。只要将分子量控制在合理的范围内，聚丙烯酞胺、丙烯酸等有机聚合物的衍生物和乙烯基甲酸的共聚物或聚

合物的表面就会有薄薄的防嘴涂层形成，共同使用硅酸盐或络酸盐等和这些聚合物，还能明显地增加循环冷却水的处理效果。除此之外，如果具有恰当的聚合物分子量，就能有效地防止硅垢和其他污垢的产生和形成。

3.3 有机胺处理法

有机胺在循环冷却水处理中具有极为重要的作用，他们能够在金属表面促进吸附膜的形成，从而起到显著的防腐蚀作用。同时，他们还能够很好地清洗金属表面，将旧垢穿透和松弛，对中小型冷却水系统和污垢较严重的系统具有良好的处理效果[3]。

冷却水的水质和有机胺的品种决定了有机胺的用量，如果在酸洗后系统具有很强的腐蚀性，那么可以用高达100ppm左右的有机胺。一般情况下，在刚开始处理一般的中性冷却水系统时，只需投加20ppm左右的有机胺即可。7天后，估计完整的吸附膜已经在整个系统形成后，可以将有机胺的浓度减少到3～10ppm。

3.4 调整循环冷却水工艺流程

为使循环冷却水在水冷塔中的局部过度浓缩现象得到有效的避免，我们可以将系统补水补充点改为水冷塔的进水口处，从而水冷塔中的循环冷却水的局部浓缩倍数得到有效的降低[4]。

3.5 改善水源

促进循环冷却水旁滤系统的有效改善，从而使循环冷却水中的悬浮物得到极大的降低。

综上所述，在现代化的工业生产中，水作为一项具有良好冷却

效果的资源得到了广泛的应用，循环冷却水的合理有效处理就成为了一个极为重要的课题。深冷空分循环冷却水系统中有许多故障的存在，但只要我们充分发挥主观能动性，就能在很大程度上解决这些故障，从而为企业的生产发展、经济效益和社会效益的提高做出应有的贡献。

参考文献：

[1]杨运财.陈桂珍.杨银如.袁均.林秀锋.新型空分填料的压降及模型预测比较[j].现代化工.2010,30(z1).

[2]王雅丽.浅论变压吸附空分制氧工艺的改进[j].中国科技财富.2010,(8).

[3]亓笑颜.浅析60 000m3/h空分精馏塔汽提阀对装置生产的影响[j].化工设计通讯.2009,35(3).

[4]袁良正.严红燕45000nm3(o2)/h空分装置的选型[j].安徽化工.2011(1).