缓蚀阻垢剂在工业煤气洗涤热循环水中的应用

摘 要：煤气洗涤热循环水是双竖管煤气洗涤水，由于洗涤吸收煤气中氨、硫化氢、二氧化碳气体，产生大量盐类，加上蒸发损失不断浓缩盐类，可溶解盐最高含量达到150kg/m3，沉淀池抓出的煤泥，干化立即析出盐结晶，造成循环水设施严重结垢。在合适的时间投加阻垢缓蚀剂，取得了较好效果。

关键词：结垢；阻垢缓蚀；溶解盐浓缩

1 煤气洗涤热循环水存在的结垢问题

煤气双竖管洗涤循环水服务于18台直径3米的煤气发生炉，吸收煤气中氨、硫化氢、二氧化碳气体，产生大量盐类，加上蒸发损失不断浓缩盐类，可溶解盐最高含量达到150kg/m3，沉淀池抓出的煤泥，干化立即析出盐结晶，造成循环水设施严重结垢。

一期循环水是一二区煤气双竖管洗涤循环水、三期循环水是三期煤气双竖管和洗涤塔循环水，吸收大量煤气氨气，所以含盐非常高。

2 阻垢缓蚀剂特点

本次使用的缓蚀阻垢剂为有机膦、腐植酸和高效缓蚀剂等组成的复混药剂，PH值呈酸性。有阻垢、破坏结垢脱落垢块、减缓腐蚀的作用。

煤气洗涤热循环水试用的是广西桂旗高新 TH-电试1#缓蚀阻垢剂。循环水PH运行范围内6.0～8.0。

3 加药方式和方法

一循环水系统保有水量：沉淀池为2039m3；热水池为125m3；冷水池为114m3；此三项合计2278m3。为加上管道和回水沟水量，总保有水量按2400m3计。

按厂方建议，正常运行时投加量为20～50mg/L，按补充水量投加，第一次按保有水量投加，循环水PH运行范围内6.0～8.0。

计算第一次加药为2400m3×50g/m3=120kg

按一循环水每天损失需要补充400m3计算，每天加药量计算值为400m3×50g/m3=20kg。

实际投药量。2010年11月24日，汽机水化车间首次投药为150kg，此后每天补充25kg缓蚀阻垢剂，由于设备不足，是一次性投加，不是连续投加。

加药地点。一循环水回流地沟距沉淀池约20米处。

4 阻垢缓蚀剂实用效果

在使用缓蚀阻垢剂之前，循环水系统结垢严重。

2007年1月，实验室对冷却塔结垢进行了分析，结果见表4。

去除少量煤粉、铁氧化物水合物，主成分基本上是结晶硫酸钙。硫酸钙形成与我们循环水硫化物氧化、投加硫酸铁盐水处理剂有关。

2010年4～7月，更换1～3#冷却塔填料，并进行集水池清理，结垢很严重。2011年1～3月，更换4～5#冷却塔填料，结垢不算严重。

使用阻垢缓蚀剂后。

对比投加缓蚀阻垢剂前后情况：

垢块颜色。投加缓蚀阻垢剂后垢块表面呈灰白色磷酸钙沉淀，主要原因是第一次投加缓蚀阻垢剂量比较大，快速形成了不少磷酸钙沉淀。投缓蚀阻垢剂前是带红色的石膏。

垢块附着力。投加缓蚀阻垢剂后，由于旧垢块结晶遭到破坏，附着力下降，变得易脱落。新形成的垢块变得疏松易脱落。冷却塔塔壁附着的垢块可以用手拍落，以往需要锤击敲落。点检员汪福东发现双竖管循环水管结垢速度降低。冷却塔填料结垢减少，但因为是菱形结构，受力很好，垢块不易脱落。

结垢速度。投加缓蚀阻垢剂后结垢速度下降，后检修更换填料的4～5#冷却塔，结垢情况并不比先前检修更换填料的1～3#冷却塔严重，由于旧垢块脱落，结垢情况比1～3#冷却塔还好一些。

5 经济技术情况

煤气洗涤一循环水系统保有水量约2400m3，但蒸发量极大，达到400m3/h，如果不结垢，钙镁离子差不多6天就会浓缩一倍，所以循环水系统结垢严重。

循环水系统结垢最严重的是温差大的双竖管、冷却塔，沉淀池池壁也能看见大量垢块。由于结垢快，常常导致阀门难关闭。

在使用工业水补水时期，由于原水硬度才200mg/L（以CaCO3计）左右，填料更换时间间隔约2～2.5年。2008年下半年，自灰渣场引水补充循环水系统亏水，由于这种废水硬度一般在500～700mg/L，循环水结垢大大加快，一般一年多就要更换填料。一次检修更换填料，基本上要用半年时间完成，这期间，循环水运行指标无法达标。

本次检修更换填料和清理费用预计在65～70万元，上次检修清理费用为55万元左右。时间间距才一年多。

投加缓蚀阻垢剂后，估计填料寿命可以延长到两年以上。

按投药量25kg/d计，年耗用还是阻垢剂=25kg/d×365d/a≈9.25t，按2010年11月成本价8290.6元/t计，年药剂费用=9.25t×8290.6元/吨≈7.7万元/年。

以7.7万元/年的阻垢缓蚀剂费用，即便是三年也才23万元药剂费用，远低于更换冷却塔填料费用。对双竖管和管阀、水泵的保护作用效益还没有计入。

由于该配方是广西桂旗高新为我们特别研制的高硬度水配方，试用期价格仍是按低硬度水处理剂配方价格，他们已经要求调高价格，估计实际价格会高一些。

在煤气洗涤一循环水使用缓蚀阻垢剂，可以减缓腐蚀保护循环水系统金属构件，减少结垢保护循环水冷却塔。

6 需要完善和改进的地方

本试验效果比较明显，由于缺乏腐蚀、结垢定量测试，数据对比还不够，建议继续试用，并进行测试对比。

测试内容：循环水水质、结垢试验挂片。