Способ предотвращения отложений неорганических солей Советский патент 1984 года по МПК C02F5/10 C02F103/16 C02F103/18 

1 Изобретение относится К;способам предотвращения отложений в системах оборотного водоснабжения, преимущес венно газоочисток металлургических производств, Известны способы предотвращени карбонатных отложений с использованием для обработки воды различных к.Ьмпозиций фосфатных и органофосфат ных соединений IJ . Недостатками этих способов фосфа тирования является то, что фосфатны соединения не предотвращаютобразование карбонатных отложений, а лишь переводят их в рыхлую, легко смывае мую форму, К тому же использование фосфатов дает определенный эффект при щелочности оборотной воды не более 6 мг.экв/л, что в замкнутых системах водоснабжения газоочистки металлургических производств практи чески не встречается. Наиболее близким к изобретению техническим решением является спосо предотвращения отложений неорганиче ких солей, включающий введение в оборотную воду поверхностно-активны веществ, например карбоксилметилцел люлозы 2 , . Однако известный способ не обесп чивает эффективного предотвращения солеотложений, снижения скорости роста солеотложений. , а также разру шения образовавшихся отложений. Целью изобретения является повышение эффективности предотвращения отложений и разрушение ранее образо вавшихся отложений. Поставленная цель достигается те что согласно способу предотвращения отложений неорганических солей, вкл чающему введение в оборотную воду поверхностно-активных веществ, а ка честве последних используют смесь омыленных синтетических жирных кисл следующего состава, мас,%: Изомерные 30 - 40 кислоты с/20 28 Нормальные 10-20 кислоты С 20 - Cjg Полимерные 20 - 30 кислоты С - Дикарбоновые 2- 10 кислоты С 0 - Нромыляемые Остальное вещества 20 Ю (гидроперекиси, спирты, альде.гиды) 12 Причем смесь омыленных синтетических жирных кислот вводят в количестве 2,5 - 0 мг/л. Омыленные кальцинированной содой синтетические жирные кислоты предлагаемого состава разбавляются водой до 0,1-2 %-ной концентрации. Водный раствор омыленных СЖК с помощью дозировочного устройства вводят в оборотную воду перед отстойной аппаратурой в количестве 2,5 - 10 мг/л. Молекулы мыл жирных кислот, попадая в оборотную воду, соединяются с растворенным в воде бикарбонатом кальция, пассивируя его по отношению к углекислому газу и тем самым предотвращая образование карбоната кальция. Не прореагировавшие молекулы мыл жирных кислот попадают за счет капиллярных сил в микротрещины ранее отложившихся карбонатных соединений и с помощью расклинивающего давления, создаваемого в капиллярах, разрушают их, Результаты исследований по повышению эффективности предотвращения солеотложений за счет замедления скорости их образования представлены в табл,1, Как видно из таб.л,, высокая эффективность предотвращения отложений (более 90%) достигается при использовании смеси омыленных синтетических жирных кислот в предлагаемом соотношении , Роль неомыляемых веществ заключается в увеличении срока защитного действия органической пленки, об-разованной кальциевыми мьшами жирных кислот на поверхностях, защищаемых от солевых отложений. Включение в-состав смеси омыленных жирных кислот неомыляемых веществ позволяет осуществлять периодическую подачу реагента без увеличения скорости роста отложений благодаря наличию неомыляемых веществ, прекращение подачи реагента на несколько суток (плановые и аварийные ремонты реагентного хозяйства) не вызывает увеличения скорости роста отложений, В табл,2 приведены данные о влиянии количества вводимой смеси на скорость разрушения ранее образовавшихся солеотложений. Из табл,2 следует, что эффект разрушения ранее образовавшихся отложений неорганических солей имеет место при введении предлагаемой сме си в количестве 2,5 и выше.

3 .1

в табл.3 приведены сравнительные лабораторные исследования предлагаемого способа с известным. В воду, поступающую из доменных газоочисток, с рН 7,5, щелочность 7,4 мг.экв/л, жесткостью 12,5 мг.экв/л. вводят различные количества смеси омыленных синтетических жирных кислот. Сравнение проводят с известным способом с введением карбоксилметилцеллюлозы, жирных кислот и спиртов.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет резко снизить скорость образования отложений. Однако дозировка омыленных СЖК, менее чем 2 мг/л,. недостаточна из-за нехватки жирныу- кислот для стехиометрического связывания ионов кальция, а дозировка, более чем 10 мг/л, вредна из-за появления побочного отрицательного эффекта стабилизации взвесей и ухудшения качества осветляемой воды.

В экспериментах, результаты которых приведены в табл.2 и 3, использована смесь синтетических жирньк кислот следующего состава

35%А+15%Б+25%В+5%Г+20%Д.

Проведены промышленные испытания предлагаемого способа. В систему оборотного водоснабжения доменных газоочисток металлургического завода в течение 8 мес вводилась смесь синте305Д1..4

тических жирных кислот указанного состава в количестве 2,5 мг/л.

Перед введением указанных реагентов в систему вводят тринатрийфосфат - в количестве 2-3 мг/л с целью снижения скорости образования карбонатных отложений. Однако в основных водоводах и оборудовании, хотя и в меньшей степени, наблюдается солеотложение. После введения новых реагентов в течение первых недель эксплуатации начинается интенсивное разрушение монолитных карбонатных отложений на указанном оборудовании. За счет разрушений отложений в напорных трубопроводах осветленной воды снизилось их сопротивление, что позволило уменьшить количество трубопроводов, постоянно находящихся под нагрузкой. Полностью прекратилось образование новых отложений на водоводах и оборудовании всей системы оборотного водоснабжения доменньпс газоочисток завода.

Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет добиться эффекта разрущений и ранее образовавшихся отложений.

Использование изобретения позволит решить проблему борьбы с отложениями не только в металлургических производствах, но и в других отраслях народного хозяйства, обеспечивая большой .экономический эффект.

Таблица 1

1.СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОТЛОЖЕНИЙ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЛЕЙ, включающий введение в оборотную воду поверхностно-активных веществ, от- . личающийся тем, что, с целью повышения эффективности предот-вращения отложений и разрушения ранее образовавшихся солеотложений, в качестве поверхностно-активных веществ используют смесь омыленных синтетических жирных кислот следующего состава, мас.% : Изомерные кисло30 - 40 ты С20 - Нормальные кис10 - 20 лоты - Cjg Полимерные кислоты С Q 20 - 30 - С. 40 Дикарбоновые 2-10 кислоты - 40 Неомыляемые Остальное вещества С2о - (гидроперекиси, спирты, альде гиды) . 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю- S щ и и с я тем, что, смесь омыленных синтетических жирных кислот вводят в количестве 2,5 - 10 мг/л. :о о :л

89 91 92 96 92 93 95 Весовая доля кислоты, Z В Известный способ

Дозировка реагента, мг/л

0,5

1

1,5

2

2,5

3

4

5

10

-Продолжение табл.1

Таблица 2

Скорость снятия отложений, г/м. ч

32 36 37 37 37 Эффект предотвращения соле- I отложений, %

Без введения реагентов

Карбоксилметилцеллкшоза, жирные спирты и кислоты

Предлагаемый Смесь омыленных

Таблица 3

Плотные

60,0

2,5