不銹鋼凝汽器用水質(zhì)穩(wěn)定劑研究.pdf

1、在工業(yè)循環(huán)冷卻水中，為了控制腐蝕、結(jié)垢及微生物黏泥等而必須添加水質(zhì)穩(wěn)定劑。相對成熟使用于銅管凝汽器的水質(zhì)穩(wěn)定劑，在國內(nèi)有關(guān)不銹鋼凝汽器的水質(zhì)穩(wěn)定劑研究較少，許多以不銹鋼管替代銅合金管的凝汽器，運(yùn)行后仍采用銅合金管凝汽器的水質(zhì)穩(wěn)定劑。另外，銅合金與不銹鋼的耐蝕機(jī)理有所不同，吸附類的銅合金緩蝕劑(如BTA等)反而會(huì)加劇不銹鋼的腐蝕。本文針對適用于不銹鋼管凝汽器的水質(zhì)穩(wěn)定劑展開研究。 本文采用靜態(tài)阻垢法篩選并評價(jià)了5種阻垢劑的阻垢性能

2、，利用藥劑之間的協(xié)同效應(yīng)，將上述幾種藥劑進(jìn)行復(fù)配。結(jié)果表明：低磷配方：PASP：HEDP：HPMA=1:1:1，最小使用濃度為3mg/L時(shí)，阻垢率可達(dá)90％以上。無磷配方PASP：HPMA=1:1:1，在藥劑總量為8mg/L時(shí)，阻垢可達(dá)到94.20％。 本文選取5種緩蝕劑，采用動(dòng)電位極化曲線測其點(diǎn)蝕電位并評定其緩蝕效果。結(jié)果表明：在本文所使用藥劑100mg/L以下濃度范圍內(nèi)，NaNO<,3>、NaNO<,2>、Na<,2>WO<

3、,4>可以保護(hù)不銹鋼不受侵蝕。鋅鹽作為陰極型緩蝕劑，它能在金屬表面形成一層致密的氫氧化鋅薄膜，由于這層薄膜的存在能阻止O<,2>通過，影響不銹鋼表面自鈍化膜的形成，從而影響不銹鋼的耐腐蝕性能。 本文針對3種常用的殺生劑，評價(jià)其在電廠原水及4倍冷卻水中對不銹鋼耐蝕性能的影響。結(jié)果表明：次氯酸鹽和新潔爾滅對不銹鋼的侵蝕性均隨著其在冷卻水中濃度的提高及持續(xù)存在時(shí)間的增長而增大；而異噻唑啉酮對不銹鋼腐蝕電位沒有影響，是一種適用于不銹鋼的

4、殺生劑。 本實(shí)驗(yàn)用極化曲線測定冷卻水原水中不銹鋼的點(diǎn)蝕電位。表明：隨著原水的濃縮不銹鋼出現(xiàn)點(diǎn)蝕，且濃縮倍數(shù)越高，點(diǎn)蝕電位越低。水質(zhì)分析顯示：在冷卻水濃縮過程中[Cl<'->]/[Ca<'2+>]比值逐漸增大，使冷卻水對不銹鋼的侵蝕性增強(qiáng)。在該水質(zhì)條件下，綜合考慮不銹鋼凝汽器用水質(zhì)穩(wěn)定劑的阻垢及緩蝕性能，分別得到五種復(fù)配配方藥劑H-1，H-2，H-3，H-4，H-5。 將上述五種復(fù)合藥劑進(jìn)行動(dòng)電位極化曲線測試，評定其對不銹

5、鋼耐蝕性能影響。結(jié)果顯示：在含H-1藥劑冷卻水中，濃縮倍數(shù)≤4時(shí)，不銹鋼不出現(xiàn)點(diǎn)蝕，水質(zhì)分析顯示此時(shí)[Cl<'->]/[Ca<'2+>]比值未變；繼續(xù)濃縮時(shí)，[Cl<'->]/[Ca<'2+>]比值逐漸增大，同時(shí)不銹鋼點(diǎn)蝕電位快速下降。冷卻水中鈣垢的沉積導(dǎo)致不銹鋼的點(diǎn)蝕。在含H-2藥劑時(shí)，不銹鋼在濃縮倍數(shù)≤5時(shí)不出現(xiàn)點(diǎn)蝕，繼續(xù)濃縮，點(diǎn)蝕電位下降。在含H-3，H-4，H-5藥劑時(shí)，不銹鋼在濃縮至6倍的冷卻水中仍未點(diǎn)蝕，說明這3種藥劑的阻垢

6、和緩蝕效果較好。從經(jīng)濟(jì)性角度選擇H-1進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，從模擬結(jié)果可知，不銹鋼在冷卻水濃縮至3.5-4倍時(shí)，其污垢熱阻在3.5×10<'-4>M<'2>℃/W左右保持穩(wěn)定，且沉積物以軟垢為主，動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室結(jié)果基本吻合。本文針對復(fù)合藥劑可通過其阻垢性能抑制不銹鋼點(diǎn)蝕這一特性，研究了復(fù)合藥劑的相互作用機(jī)理。表明：復(fù)合藥劑通過絡(luò)合增溶作用增大溶液中鈣離子濃度，從而防止碳酸鈣垢的析出；并通過保持溶液中氯離子和緩蝕性含氧酸根離子濃度的比值

7、相對穩(wěn)定，從而防止不銹鋼發(fā)生點(diǎn)蝕。通過SEM、XRD、IR等現(xiàn)代化分析手段測試了幾種藥劑對碳酸鈣結(jié)晶過程的影響，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)碳酸鈣晶體從過飽和溶液中析出時(shí)，復(fù)合藥劑可以促使碳酸鈣晶型發(fā)生轉(zhuǎn)化，生成穩(wěn)定態(tài)的六方方解石；另外，由于藥劑的主要成分可以吸附在碳酸鈣晶體的活性增長點(diǎn)上與Ca<'2+>螯合，抑制了晶格的定向成長，使晶格歪曲，部分吸附在晶體上的化合物，隨著晶體增長被卷入晶格中，使CaCO<,3>晶格發(fā)生錯(cuò)位，在垢層中形成一些空洞，分子與分