Состав для предотвращения образования накипи в охлаждающей воде Советский патент 1980 года по МПК C02F5/00 C02F5/00 C02F101/30 C02F101/22 C02F103/34 

1

Изобретение относится к обработке охлаждающей воды реагентами, предотвращающими образование накипи в системах башенного охлаждения.

Известны различные составы, используемые при обработке охлаждающей воды для предотвращения образования накипи.

Состав, содержащий натрий двухромово-кислый и гексаметафосфат натрия, в отношении 1:2, концентрация в воде этого состава 35-50 мг/л 1.

Наиболее близким к предлагаемому составу для предотвращения образования накипи в охлаждающей воде является следующий; гексаметафосфат натрия - 5-75 мг/л, хромат натрия- 3-20 мг/л, сернокислый иинк - 8,8 мг/л и водорастворимые неионные поверхностно-активные вещества - 0,1-10 мг/л 2.

Эффективность этого состава недостаточно -высокая - 80,4%, а токсичность превышает допустимые нормы, в связи с чем применение состава связано с дополнительными затратами на очистку продувочных вод от хрома и полифосфатов.

Целью данного изобретения является создание высокоэффективного и малотоксичного антинакипного состава. ,

Поставленная цель достигается составом, содержащим следующие компоненты в воде, мг/л:

Гексаметафосфат натрия1,07-3,21

Сернокислый цинк3,08-8,8

Бихромат калия1,03-3,87

В этом составе комплексообразование воды определяется не только ионами цинка в присутствии гексаметафосфата, но и анионами бихромата калия, причем последними в большей степени. Соотнощение компонентов поддерживается в заданных пределах. Избыток гексаметафосфата не участвует в комплексообразовании и может быть, в связи с этим, причиной образования фосфатных шламов и накиней.

Влияние компонентов состава на стабильность воды, оцененную по остаточной цюлочнос. дано в таблице.

Эффектйвноеть состава определяли по формуле:

-2. 0.0%,

-i

где Шнач и Щ

щелоодость поды в начале

кон и в конце опыта.

Из данных таблицы следует, что вднк (опыт 2) и бихромат калия - (опыт 3) в. отдельности и при совместном их присутствии в воде (опыт 4) не влияют на стабильность воды. Цинк с полифосфатами (опыт 6) увеличивает стабильность воды в 2,56 раза, бихромат калия совместно с полифосфатами (опыт 7) увелишвает стабильность воды в 2,83 раза. Наличие всех трех компонентов в растворе увеличивает стабильность воды в 3,06 раза.

Таким образом, эффективность предложенного состава достигает 84% (Щца1 4,13; Щкон 12,6).

Для проверки эффективности предложенного состава последний прошел длительные (2,0 года) испытания на действующих циркуляционных системах с вентиляторными градирнями Нижнекамского нефтехимического комбината, в которых используется камская вода. Испытания проводились на семи системах общей производительностью 98 тыс. м в час. Смесь солей, предложенного состава растворяли в воде и добавляли в циркуляционную воду. При добавке предложенного состава в циркуляционную воду все системы были переведены на беспродувочный режим работы. Максимальное солесодержание в подпиточной воде - 600 мг/л, концентрация - 88 мг/л; жесткость - 5,2 мг-экв/л, щелочью - 3,1 мг-экв/л. В циркуляционной воде общее солесодержание - 3100 мг/л, жесткость - 27,7 мг-экв/л, концентрация 414 мг/л, щелочность - 84 мг-экв/л, рН 8,4, температурный перепад - 16° С. Содержание компонентов антинакипного состава в циркуляционной воде контролироваЛИ ежесуточно и поддерживали весь период испытаний в пределах, мг/л:

Гексаметафосфат натрия1,07-3,21

Бихромат калия1,03-3,87

Сернокислый, цинк3,08-8,8.

Еженедельно определяли содержание соединений хрома в атмосфере района градирен.

В результате проведенных промышленных испытаний установлено:

1)состав обладает деспергирующим свойством - через 1-1,5 месяца от начала применения состава тёплопередающая поверхность оборудования очищается от старых продуктов коррозии и отложений, образовавшихся при работе систем по обычной схеме с продувкой без обработки охлаждающей воды антинакипно

: смесью;

2)через 4-5 суток тёплопередающая поверхность оборудования очищается от биологических обрастаний;

3)образование отложений накипи и шлама на теплопередающей поверхности оборудования не наблюдается;

4)содержагше хрома (в пересчете на СгОз) в атмосфере в радиусе до 60 м от градирен в течение годового цикла составляет 0,0002- 0,009 мг/л, т. е. ниже предельно-допустимой концентрации.

Как видно из приведенных выше данных,, предложенный состав обеспечивает безнаккпную работу систем при переводе их на беспродувочный режим работы. Кроме того, состав обладает низкой токсичностью, что допускает его применение в промышленном масштабе. Предложенный состав внедрен на системах оборотного водоснабжения на всех заводах НижнекамскоГо нефтекомбината. Высокие антинакипные свойства состава позволили перевести все системы на беспродувочный режим работы. В результате этого сократилось в два раза потреб,ление подпиточной воды из водоисточника - на 37564880 тыс. м в год. В результате пре570кращения сброса продувочных вод отпала необходимость в очистке такого же количества сбрасываемых вод на биологических очистных сооружениях (поскольку циркуляционная вода загрязняется продуктами производства, то по требованиям органов надзора продувочные воды перед сбросом их в водоемы обязательно подлежат предварительной очистке), т.е. уменьшились затраты на очистку сточных вод в размере 2,29 млн, руб. в год. В результате отсутствия отложений и шлама, очистки оборудования от биологических обрастаний и продуктов коррозии значительно повысилась производительность конденсационно-холодильного оборудо вания. Формула изобретения Состав для предотвращения образования накипи в охлаждающей воде, содержащий гексаметафосфат натрия, сернокислый цинк, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности предотвращения образования накипи и снижения токсичности состава, он дополнительно содержит бихромат калия при следующем содержании ингредиентов в воде, мг/л: Гексаметафосфат натрия1,07-3,21 Сернокислый цинк3,08-8,8 Бихромат калия1,03-3,87 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Альцибаева А., Левин С. Ингибиторы коррозии, металлов., Л., Химия, 1968, с. 117, 2.Патент США № 3347797, кл. 252-181, опублик. 1967 (прототип).