不銹鋼凝汽器用水質穩(wěn)定劑研究.pdf

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

2、，利用藥劑之間的協(xié)同效應，將上述幾種藥劑進行復配。結果表明：低磷配方：PASP：HEDP：HPMA=1:1:1，最小使用濃度為3mg/L時，阻垢率可達90％以上。無磷配方PASP：HPMA=1:1:1，在藥劑總量為8mg/L時，阻垢可達到94.20％。 本文選取5種緩蝕劑，采用動電位極化曲線測其點蝕電位并評定其緩蝕效果。結果表明：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。 本實驗用極化曲線測定冷卻水原水中不銹鋼的點蝕電位。表明：隨著原水的濃縮不銹鋼出現(xiàn)點蝕，且濃縮倍數(shù)越高，點蝕電位越低。水質分析顯示：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。在該水質條件下，綜合考慮不銹鋼凝汽器用水質穩(wěn)定劑的阻垢及緩蝕性能，分別得到五種復配配方藥劑H-1，H-2，H-3，H-4，H-5。 將上述五種復合藥劑進行動電位極化曲線測試，評定其對不銹

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

6、和緩蝕效果較好。從經(jīng)濟性角度選擇H-1進行動態(tài)模擬，從模擬結果可知，不銹鋼在冷卻水濃縮至3.5-4倍時，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，動態(tài)模擬實驗結果與實驗室結果基本吻合。本文針對復合藥劑可通過其阻垢性能抑制不銹鋼點蝕這一特性，研究了復合藥劑的相互作用機理。表明：復合藥劑通過絡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晶過程的影響，發(fā)現(xiàn)：當碳酸鈣晶體從過飽和溶液中析出時，復合藥劑可以促使碳酸鈣晶型發(fā)生轉化，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)生錯位，在垢層中形成一些空洞，分子與分