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时间:2018-07-14
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1、循环冷却水处理新工艺研究摘要:提出了一种新工艺--前期预膜加臭氧、磁化联合处理。动态模拟试验结果表明,该工艺可同时阻垢、缓蚀、杀菌,又不造成再污染,具有一定的推广价值。关键词:冷却水水处理预膜臭氧氧化磁化1试验设备和材料1.1主要装置 蒸气发生炉(换热器);聚氯乙烯材料的冷却塔和贮水池;FZM型不锈钢水泵;LIB型转子流量计;C6-46-3C型排尘风机;0.4T的磁力阻垢器;臭氧发生器。1.2试验仪器 723分光光度计;DDS型电导率测定仪;pH3-3C型酸度计;HG-3型火焰分光光度计。1.3试验材料 试验管:Ø10mm×1m
2、m碳钢管,外壁镀铬; 试片:50mm×25mm×2mm,A3钢。2试验方案及结果 工艺流程简图见图1。2.1试验方案 试验分A、B两个系统。 A系统:用200mg/L的Na2MoO4进行预膜,同时在贮水池中投加臭氧,保持剩余臭氧浓度为0.03~0.10mg/L,5d后将预膜剂换作冷却水。磁力阻垢器安装在换热器前的管路上。 B系统:用20mg/L的Na2MoO4进行预膜,臭氧投加方式为间歇式,每2d投加一次,每次60min,其它同系统A。2.2试验结果2.2.1水质分析 试验过程中每天定时取水样进行常规分析,其中SO42-、Cl-每周做两
3、次分析,结果见表1。试验用水为北京某石化公司生产用水。表1运行过程水质分析8系统总硬度*(mg/L)总碱度*(mg/L)Ca2+硬度*(mg/L)pH电导率(μs/m)SO42-(mg/L)Cl-(mg/L)K+(mg/L)浓缩倍数**系统A209.24~428.36126.89~336.24107.67~212.978.44~8.78330~145060.20~155.2315.03~110.183.6~7.21.7~3.4系统B170.69~429.15106.17~152.7896.01~178.798.35~8.70245~110040.7
4、5~150.7316.50~105.633.4~7.21.6~3.4补充水159.89~309.92182.86~295.21138.68~231.547.66~7.80415~80034.07~68.1515.70~59.312.1~2.2 8注*以CaCO3**以K+浓度计2.2.2污垢热阻测定 本试验的试前准备、开车、正常运转、停车及试后处理均按中石化总公司生产部执行的方法进行,试验过程中及时记录有关数据。污垢热阻测定按文献[3]进行,结果见表2。表2试验管污垢热阻系统试件清洁管热阻R1(m2.K/W)极限污垢热阻R2A12.63×10-4
5、1.11×10-4A22.86×10-41.12×10-4B32.74×10-41.12×10-4B42.76×10-41.12×10-4表3试验管结垢情况8系统试件管长(cm)G2(g)G3(g)污垢沉积率mcm[mg/(cm.月)]A144.95101.272299.134827.01A245.081102.2113100.011027.76B345.1597.662695.262030.32B445.00103.4115100.800132.82表4试验管腐蚀情况系统试件G2(g)G3(g)8腐蚀速率F[mg/(dm2.d)]A199.235
6、699.13483.73A2100.1418100.01104.84B395.471695.26207.74B4101.2700100.800110.802.2.3结垢和腐蚀情况 系统运行21d后停车,试验管按GB5776方法进行处理,并按下式计算污垢沉积率和腐蚀速率,结果见表3、表4。 mcm=(G2-G3/AT)×30 F=[(G1-G3)/AT]×2.4×106 式中 mcm--污垢月沉积率,mg/(cm2·月) A--粘附面积,cm2 T--试验时间,d F--腐蚀速率,mg/(dm2·d)
7、 G1--试验管试前质量,g G2--试验管除垢前质量,g G3--试验管除垢后质量,g2.2.4挂片的腐蚀情况8 系统开始运行后在两个系统的贮水池中各挂一组试片,此时试片可看作预膜片。在停止加药后再挂一组试片。试验结束后取出处理,计算腐蚀速率,结果见表5。表5挂片的腐蚀情况系统试片预膜情况试验周期(h)初重(g)试后重(g)腐蚀速率F[mg/(dm2.d)]A1预膜49523.312721.27824.14A2预膜49521.155621.13204.18A3不预膜31020.981320.95936.04A4不预膜31
8、0820.791320.77165.41B5预膜49520.582720.500313.37B6预膜49519.94841
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