本发明属于锅炉水处理领域,具体涉及一种用于低压锅炉系统的无磷复合清缸剂及其制备方法,一桶式解决低压锅炉除氧、缓蚀阻垢和冷凝水腐蚀控制。
背景技术:
压力低于2.5mpa的锅炉称为低压锅炉,低压锅炉由于其成本投入低、使用方便、容易控制等特点在我们日常生产和生活中广泛使用。
锅炉运行过程中很重要的一项工作就是锅炉水处理,水处理不当会严重影响锅炉安全运行。给水溶氧处理不当会造成锅炉氧腐蚀,炉水处理不当会引起锅炉炉管结垢和腐蚀,蒸汽及冷凝水处理不当会造成冷凝水管道腐蚀生锈等问题,这些问题轻则造成锅炉水质恶化,排污增大,传热受阻,重则腐蚀爆管,甚至爆炸事故,严重影响日常安全。
目前针对低压锅炉水处理,大多采用给水热力除氧加化学除氧组合除氧方式,给水投加氨水稳定ph值,炉水投加无机磷酸盐或有机磷酸盐等含磷化学品控制结垢,虽然可以一定程度上实现腐蚀和结垢的控制,但是其需要多种药剂多个点位投加操作复杂,含磷化学品会引起后续排污水体富营养化问题,氨水的挥发性和刺激性则会造成潜在的人身伤害,且针对冷凝水管道腐蚀控制能力有限,冷凝水铁含量高造成冷凝水无法直接回收等问题。因此,开发一种环保型的低压锅炉无磷复合清缸剂,实现一桶式解决低压锅炉除氧、缓蚀阻垢和冷凝水腐蚀控制则显得尤为必要。
技术实现要素:
针对现有技术的不足,本发明的目的旨在开发一种低压锅炉无磷复合清缸剂,一桶式的产品实现低压锅炉除氧、缓蚀阻垢和冷凝水腐蚀的控制。
本发明的技术方案如下:
一种低压锅炉无磷复合清缸剂,所述复合清缸剂组份及各组份的重量百分比包括如下:除氧剂组份:5%-20%,缓蚀剂组份:1%-10%,阻垢剂组份:0.1%-10%,ph稳定剂组份:0.1%-10%,其余为纯水。
优选地,所述复合清缸剂的组份及各组份的重量百分比如下:除氧剂组份:6%-15%,缓蚀剂组份:3-8%,阻垢剂组份:0.5%-8%,ph稳定剂组份:0.5%-8%,其余为纯水。
优选地,所述除氧剂组份分为无机除氧剂或有机除氧剂,无机除氧剂为亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,有机除氧剂为碳酰肼。
优选地,所述缓蚀剂组份为亚硝酸钠、钼酸钠中的一种。
优选地,所述阻垢剂组份为聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸钠中的一种或多种。
优选地,所述ph稳定剂组份为固碱和中和胺混合物,其中固碱为氢氧化钾用于稳定炉水ph,中和胺为吗啉或环己胺用于稳定给水和蒸汽冷凝水ph,同时抑制冷凝水管道腐蚀。
除氧剂组份设置了无机除氧剂和有机除氧剂两种选择方案,选择无机除氧剂亚硫酸盐成本低,除氧效果不受给水温度限制;选择有机除氧剂碳酰肼,虽然给水温度需要达到80℃以上,但不贡献盐分,可有效减少锅炉排污。可以根据现场特定情况需求自主的选择配方搭配。
缓蚀剂组份选择亚硝酸钠或者钼酸钠等无机缓蚀剂,更能耐受锅炉炉内的高温环境,有效减少药剂分解造成的缓释效果下降和缓蚀剂的大量补加,不影响蒸汽品质。
阻垢剂组分采用聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸或其钠盐,属于高分子聚合物无磷环保,耐温能力强在300℃高温下保持稳定的阻垢效果,对锅炉盐分贡献小,可实现炉水高倍率浓缩,有效减少锅炉排污。对金属氧化物的分散能力极强,在预防金属氧化物沉积结垢方面效果突出。
ph稳定剂采用固碱和中和胺(有机碱)搭配,其中固碱氢氧化钾保留在炉水中稳定炉水ph防止炉内的酸性腐蚀,有机中和胺与蒸汽一起挥发,在管道表面形成单分子吸附层,中和蒸汽及冷凝水中的co2等酸性气体,提升冷凝水ph值,从而有效保护蒸汽及冷凝水系统免受腐蚀。
[反应式:rnh2+h2co3→rnh3++hco3-]
一种制作如上所述的低压锅炉无磷复合清缸剂的制备方法,包括如下步骤:首先将一定配方比例的纯水加入反应釜中,升温至35℃,然后再依次加入相应配方比例的除氧剂组份、缓蚀剂组份、阻垢剂组份和ph稳定剂组份,搅拌30min-60min使其完全溶解,制得低压锅炉无磷复合清缸剂。
本发明的有益效果在于:
本发明的产品提供了一桶式解决低压锅炉除氧、缓蚀阻垢和冷凝水腐蚀控制的方案,在一个点位投加即可,使用方便,操控简单。
本发明无磷环保,阻垢成分聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸或聚甲基丙烯酸钠为完全无磷,阻垢能力强、耐温性能好,能够适应高温的炉水环境,有效消除含磷产品的水体富营养化等环保问题。
本发明即可控制锅炉溶解氧腐蚀,又可控制给水系统、炉水系统、蒸汽冷凝水系统的腐蚀,针对锅炉腐蚀的控制是全方位的。中和胺替换氨水更加的安全可靠。
本发明产品对锅炉含盐量贡献小,可有减少因药剂积累盐分造成的锅炉排污,提高锅炉浓缩倍数,节能减排较常规药剂更具优势。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步说明,但不限于此。
实施例1:
一种低压锅炉无磷复合清缸剂及制备方法,复合清缸剂原料组分及其重量百分比如下:
亚硫酸钠:11.5%,亚硝酸钠:4.5%,聚丙烯酸:3.3%,氢氧化钾:1.5%,吗啉:6%,纯水:73.2%。
制备过程如下:配备搅拌反应釜,首先将一定配方比例的纯水加入反应釜中,升温至35℃,然后再依次加入相应配方比例的除氧剂组份、缓蚀剂组份、阻垢剂组份和ph稳定剂组份,搅拌30min-60min使其完全溶解,制得低压锅炉无磷复合清缸剂。
以该实施例产品,在6t/h、0.8mpa低压锅炉上机应用,给水温度80℃条件下,加药量60ppm,可以将给水溶解氧控制在<50ppb,炉内阻垢率达到99.9%,完全消除炉水苛性腐蚀和电化学腐蚀问题,消除蒸汽冷凝系统酸性气体腐蚀问题。
实施例2:
一种低压锅炉无磷复合清缸剂及制备方法,复合清缸剂原料组分及其重量百分比如下:
亚硫酸氢钠:10%,钼酸钠:5%,聚丙烯酸:1.5%,聚甲基丙烯酸:1.5%,氢氧化钾:1.5%,吗啉:6%,纯水:69.5%。
其制备方法、应用方法和测试方法同实施例1。
经测试加药量在75ppm条件下,可以实现溶氧、阻垢和缓蚀均达到合格水平。
实施例3:
一种低压锅炉无磷复合清缸剂及制备方法,复合清缸剂原料组分及其重量百分比如下:
碳酰肼:9%,亚硝酸钠:5%,聚甲基丙烯酸钠:3.8%,氢氧化钾:1.0%,吗啉:7%,纯水:77.2%。
其制备方法、应用方法和测试方法同实施例1。
经测试给水温度95℃条件下,加药量在50ppm可以实现溶氧、阻垢和缓蚀均达到合格水平。同时炉内电导率较无机除氧剂降低50%以上,可以显著降低锅炉排污量。
1.一种低压锅炉无磷复合清缸剂,其特征在于,所述复合清缸剂组份及各组份的重量百分比包括如下:除氧剂组份:5%-20%,缓蚀剂组份:1%-10%,阻垢剂组份:0.1%-10%,ph稳定剂组份:0.1%-10%,其余为纯水。
2.根据权利要求1所述的低压锅炉无磷复合清缸剂,其特征在于,所述复合清缸剂的组份及各组份的重量百分比如下:除氧剂组份:6%-15%,缓蚀剂组份:3-8%,阻垢剂组份:0.5%-8%,ph稳定剂组份:0.5%-8%,其余为纯水。
3.根据权利要求2所述的低压锅炉无磷复合清缸剂,其特征在于,所述除氧剂组份分为无机除氧剂或有机除氧剂。
4.根据权利要求3所述的低压锅炉无磷复合清缸剂除氧组份,其特征在于,所述无机除氧剂为亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,所述的有机除氧剂为碳酰肼。
5.根据权利要求2所述的低压锅炉无磷复合清缸剂,其特征在于,所述缓蚀剂组份分为亚硝酸钠、钼酸钠中的一种。
6.根据权利要求2所述的低压锅炉无磷复合清缸剂,其特征在于,所述阻垢剂组份为聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸钠中的一种或多种。
7.根据权利要求2所述的低压锅炉无磷复合清缸剂,其特征在于,所述ph稳定剂组份为固碱和中和胺混合物,其中固碱为氢氧化钾,中和胺为吗啉或环己胺。
8.一种制作如权利要求1所述的低压锅炉无磷复合清缸剂,其特征在于,包括如下步骤:
首先将一定配方比例的纯水加入反应釜中,升温至35℃,然后再依次加入相应配方比例的除氧剂组份、缓蚀剂组份、ph稳定剂组份和阻垢剂组份,搅拌30min-60min使其完全溶解,制得低压锅炉无磷复合清缸剂。