스케일 억제제 특허

I. 개요

순환 냉각수를 사용한 후, 물 속의 Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42- 플라즈마, 용해 고체 및 공중부양고체가 그에 따라 증가하고, 공기 중의 오염물 (예: 먼지, 잡동사니, 용해성 가스, 열교환기 재료 누출 등) 은 모두 순환냉각수에 들어가 순환냉각수 시스템의 설비와 파이프의 부식과

순환 냉각수 시스템의 스케일링, 부식, 미생물 번식은 서로 연결되어 있다. 더러움과 미생물 점액은 때를 부식시키고, 부식산물은 더러움을 형성한다. 순환 냉각수 시스템의 이러한 문제를 해결하려면 반드시 종합 관리를 해야 한다.

수질안정기술을 채택하고 물리와 화학처리를 결합해 수질을 통제하고 개선함으로써 순환냉각수 시스템의 부식, 스케일링, 바이오메트릭 문제를 효과적으로 해결하여 좋은 절수와 에너지 절약 효과를 얻을 수 있다. 오존 제품은 이미 국내 전자, 전기, 음료, 제약 등에 광범위하게 적용되었으며, 품질은 이미 외국 90 년대 동업 수준에 이르렀다. 입/출력 비율은 다음과 같습니다: 1: 2- 1: 10, 에너지 절약, 장비 사용 효율 향상, 장비 수명 연장 및 운영 안전 연장, 환경 오염 감소

오존은 다른 냉각수 처리제를 유일한 처리제로 대체할 수 있으며, 스케일 억제, 부식 억제, 살균, 냉각수 시스템의 고농축 배수 운영, 심지어 제로 배출, 절수 에너지 절약, 수자원 보호를 가능하게 한다. 한편 오존 냉각수 처리에는 환경오염이 없다. 순환수 처리에 오존을 적용하는 것은 외국에서 이미 성공을 거두었지만 국내라는 분야에서는 여전히 공백이다. 산업 (발전소) 순환 냉각수 처리 시스템

I. 개요

중국은 물 부족 국가이다. 국제기준에 따라 1 인당 연간 공급량이 1000 톤 이하이기 때문이다. 현재 우리나라의 물 부족량은 1000 억 입방미터를 초과한다. 많은 지역의 1 인당 수자원은 세계적으로 유명한 물 부족 국가인 이스라엘에 가깝다. 황토 고원이 바로 이런 상황이다. 중국은 세계에서 물이 부족한 나라 중 하나로 등재되었다. 특히 북부와 서부의 광대한 지역에서는 물 부족이 특히 심각하다. 우리나라 동남지역의 지표수 오염으로 인한 물 부족도 심각하다. 전국 670 개 대중도시 중 400 개 도시가 다양한 정도로 물이 부족하다. 그 중 1 10 도시는 심각한 물 부족을 겪고 있다. 최근 자료에 따르면 현재 베이징의 1 인당 수자원은 300 입방미터도 안 된다. 이렇게 심각한 물 부족 상황에 직면하여 중국 공업용 용수량은 사람을 놀라게 한다. 주로 공업용수 재사용률이 낮기 때문이다. 공업용 수의 재사용률은 20 ~ 30% 에 불과하다. 선진국의 3 분의 1 에 불과하다. 만약 1 톤 강철을 생산한다면 중국의 물 소비량은 국제 선진 수준의 1-6 배 이상이고, 중국은 1 톤 종이를 생산하는 물 소비량은 국제 선진 수준의 3 배 이상이다. 다른 업종도 수자원을 낭비한다. 물 절약은 이미 우리나라의 최우선 과제가 되었으며, 물 부족 문제도 우리 세기 경제의 지속 가능한 발전을 심각하게 제약할 것이며, 생태 환경 악화, 인거환경 악화, 수자원 갈등이 날로 두드러지는 등 사회환경 문제도 야기될 것이다. 물을 절약하기 위해 국가는 물 절약, 물 재사용 및 하수 처리 및 재활용을 장려하는 구체적인 조치와 정책을 제정하고 시행하고 있다. 중국은 점진적으로 정량급수, 물가인상, 과도한 용수에 대한 벌금 등의 조치를 실시할 것이다. 관련 자료에 따르면, 2006 년 전 북방 지역의 물가는 민용수 4 원/톤, 공업수 6 원/톤으로 인상되고, 업종별로 한정 급수를 실시하여 일부 벌금의 6 배를 넘어설 것으로 나타났다. 이것은 모든 산업과 주민들이 물 절약에 대한 인식을 높이도록 강요할 것이다.

현재 각 부서의 용수 배수 비용이 점차 급속히 증가하는 것은 이미 확정된 상태이다. 하지만 발전소 냉각 순환수 공예의 경우, 지속적으로 개선될 것이지만, 다년간의 성숙한 공예이기 때문에 단기간에 혁명적인 진보가 있을 수 없다. 주요 프로세스는 잠재력을 발굴하는 것이 비용 절감 효과에서 중요한 역할을 하는 것 같다. 이 경우, 물 문장 을 잘 하는 것 은 분명히 필요하다. 기업 의 경제 효익 을 높이는 관점 에서 고려하면 더 적은 노력으로 더 많은 효과를 낼 수 있다. 이에 따라 오수가 심도 있게 처리된 후 재활용하는 것은 기업의 효율성 향상, 청정 생산, 에너지 절약, 환경오염 감소의 대세가 되고 있다.

둘째, 기술적 배경과 중요성

순환 냉각수는 공업용수의 주요 항목이다. 석유 화학, 전기, 철강, 야금 등에서 순환 냉각수 소비가 기업의 총 물 소비의 50 ~ 90% 를 차지한다. 원수의 소금 함량이 다르기 때문에 순환 냉각수가 일정한 배수로 농축될 때 일정 양의 농축수를 배출해야 하며, 반드시 새로운 물을 보충해야 한다. 30 만 킬로와트의 응축 장치의 경우 순환 냉각량은 시간당 약 33,000 톤에 달해야 한다. 원수의 소금 함량이 1000mg/L 이고 농축 계수가 3 이고 순환 냉각수의 농도 배출량이 약 6-8 ‰, 즉 198-264 m3/h 라고 가정하고 보충해야 한다

농축배수의 제한으로 순환냉각수는 운행 시 일정량의 농축수를 배출하고 일정량의 새로운 물을 보충해야 한다. 냉각수의 소금 함량, PH 값, 유기물 농도, 공중부양물 함량을 합리적인 허용 범위 내에서 조절한다. 이 부분의 농축수 배출을 처리하고 재사용하는 것은 중요한 의의가 있다. 물의 재사용률을 높이고 수자원을 절약할 수 있을 뿐만 아니라 순환 냉각수의 전반적인 상황을 크게 개선할 수 있다.

셋. 순환 냉각수의 현황 및 문제점

순환 냉각수는 냉각 시스템의 모든 사용자에게 펌프되어 핫 스왑 후 온도가 상승하여 냉각탑으로 냉각됩니다. 냉각탑에서는 뜨거운 물이 탑 꼭대기에서 아래로 분사되어 물방울이나 물막으로 뿜어져 나오고, 공기는 역류하거나 수평으로 흐르며, 공기수 접촉 과정에서 열교환이 진행된다. 수온이 냉각수의 요구 사항을 충족하기 위해 떨어지면 계속 재활용됩니다.

공기가 탑 꼭대기에서 넘칠 때 수증기를 빼앗아 순환수의 이온 함량을 증가시켰다. 따라서 신선한 물을 보충하고, 진한 물을 배출하고, 소금 함량을 일정한 농도로 유지하여 전체 시스템의 정상적인 작동을 보장해야 한다. 보충 수량은 증발, 바람 (스플래시 및 롤 흡입 포함) 및 하수 배출로 인한 수분 손실을 보완해야 합니다. 순환수 소금 함량과 보충수의 비율은 순환수 시스템의 농축 배수이다. 일정 순환 냉각수 시스템에서는 보급수의 소금 함량을 바꾸면 순환 냉각수 시스템의 농축 배수를 바꿀 수 있고 농축 배수를 높이는 것이 전체 순환 냉각수 시스템의 경제 운영을 보장하는 관건이다.

냉각수는 순환시스템에서 끊임없이 순환한다. 수온 상승, 유량, 증발량의 변화, 각종 무기이온과 유기물의 농도로 냉각탑과 냉각수조가 햇빛에 노출되고, 바람과 비바람이 불고, 먼지와 잡동사니가 들어오고, 설비 구조와 재료의 복합작용이 있어 많은 문제가 발생할 수 있다.

1, 스케일 부착

순환 냉각수 시스템에서 탄산수소염의 농도는 증발과 농축에 따라 증가한다. 농도가 과포화 상태에 도달하거나 열전도면의 수온이 높아지면 열 전달면에 탄산염이 퇴적되어 조밀한 마이크로용염지를 형성하고 열 성능이 떨어진다 (≤1..16W/(M.K) 따라서, 스케일링은 열 교환기의 열 전달 효율을 낮추고, 심할 때 열 교환기를 막고, 시스템 저항을 늘리고, 펌프와 냉각탑의 효율을 낮추고, 생산 에너지 소비를 늘리고, 생산량을 줄이고, 국부 부식을 가속화하고, 심지어 비정상적인 주차를 일으킬 수 있다.

2, 장비 부식

순환 냉각수 시스템에서는 대량의 설비가 금속으로 만들어졌다. 순환 냉각수를 오래 사용하면 부식과 천공이 발생할 수 있다. 이것은 주로 냉각수의 용존 산소로 인한 전기 화학적 부식을 포함한 여러 가지 요인으로 인해 발생합니다. 유해 이온 (Cl- 및 SO42-) 에 의한 부식; 미생물 (혐기성 박테리아, 철 박테리아) 등으로 인한 부식. 설비 관벽 부식 천공으로 인해 누출되거나 공예 매체가 냉각수에 새어 자재가 손실되고 물이 오염됩니다. 또는 냉각수가 공예 매체에 침투하여 제품 품질에 영향을 미치고 경제적 손실을 초래하며 안전한 생산에 영향을 줄 수 있습니다.

미생물 성장 및 진흙 화

순환수에서 영양소의 집중, 수온의 상승, 햇빛의 노출은 세균과 조류의 빠른 번식을 위한 조건을 만들었다. 박테리아가 분비하는 점액은 물 속에 떠 있는 먼지 불순물과 화학 퇴적물을 한데 붙여 열전도 표면에 붙어 있는 퇴적물, 즉 생물 점액이나 부드러운 때를 형성한다. 점토접착은 부식을 일으켜 냉각수 흐름을 감소시켜 냉각 효율을 떨어뜨린다. 심할 때 파이프를 막아서 생산을 중단하고 정리하도록 강요한다. 요약하자면, 냉각수가 장기간 재활용되면 스케일링, 부식, 미생물 성장 문제가 생길 수밖에 없다. 이 세 가지 문제를 해결해야 생산을 안정시키고 자원과 에너지를 절약하여 환경오염을 줄이고 경제적 효과를 높일 수 있다.

넷째, 순환 냉각수 처리 기술의 현황

1, 축척 제어

순환수 시스템에서 가장 쉽게 생성되는 물때가 탄산칼슘 물때인데, 물때를 조절하는 것은 탄산칼슘 침전을 방지하는 것이다. 대략 다음과 같은 몇 가지 방법이 있다.

(1) 보충냉각수에서 제거된 칼슘과 마그네슘 이온은 보충수가 순환수 시스템에 들어가기 전에 부드러워지고 Ca2+ 와 Mg2+ 가 제거되어 물때가 생기지 않는다. 현재 일반적으로 사용되는 연화 방법에는 두 가지가 있습니다.

하나는 이온교환 수지법으로, 수량이 적은 순환수 시스템을 보충하는 데 적합하다. 두 번째는 석회연화법, 즉 석회를 넣어 Ca(HCO3)2 반응으로 생성된 CaCO3 을 미리 침전시키는 것이다. 이 방법은 원가가 낮아 원수 칼슘 함량이 높고 (특히 임시 경도가 높은 스케일링 원수) 보충 수량이 큰 순환 냉각수 시스템에 적합합니다.

(2) 산을 넣거나 CO2 가스로 통하면 PH 값을 낮추고 탄산수소염을 안정시킨다.

순환수에 산 (보통 황산) 을 넣거나 CO2 가스로 들어가면 PH 값이 낮아져 아래 균형이 왼쪽으로 이동하고 탄산수소염이 안정된 상태로 유지된다.

Ca (hco3) 2 = = = = = = = = CaCO3+H2O+CO2

현재 여전히 가산 방법을 채택하고 있는데, 관건은 가산량을 조절하는 것이다. 그렇지 않으면 가산이 너무 많으면 설비의 부식을 가속화할 수 있다. CO2 가스에 들어갈 때 PH 값도 잘 조절해야 한다. 그렇지 않으면 순환수가 냉각탑을 통과할 때 CO2 의 넘침으로 인해 CaCO3 이 탑 안에서 결정화되어 충전재를 막아 칼슘때 전이 현상을 형성한다. 이런 방법은 CO2 기원이 있는 화학비료 공장, 화학공장, 발전소에서도 여전히 보급가치가 있다.

(3) 스케일 억제제 추가

순환수에 스케일 억제제를 넣으면 CaCO3 의 결정화 성장 과정을 파괴하여 물때 형성을 제어할 수 있다. 현재 일반적으로 사용되는 스케일 억제제는 폴리 인산염, 유기 폴리 포스 폰산, 유기 인산염, 폴리 아크릴 레이트 등이며 가장 널리 사용되는 스케일 방지 방법이기도합니다.

2. 먼지 제어

더러움을 제어하려면 다음과 같은 방면에서 노력할 수 있다.

(1) 보급수를 사전 처리하여 탁도를 낮추다.

⑵ 순환 수질 처리.

(3) 분산제를 첨가하면 부착된 진흙과 불순물을 입자로 분산시켜 물에 떠 있고, 물이 흐르면서 침전되지 않고, 더러움이 열전달에 미치는 영향을 줄이고, 일부 부유물도 하수와 함께 배출될 수 있다.

(4) 측면 필터 장치를 추가하면 시스템에 측면 필터 장치를 추가하고 수출입 바이 패스 장비의 바이 패스 흐름과 탁도를 제어하면 시스템의 장기 작동 시 탁도를 제어 지표 내에 유지하여 먼지 형성을 줄일 수 있습니다.

순환 냉각수 시스템의 금속 부식 제어

순환 냉각수 시스템에서 금속 부식을 제어하는 일반적인 방법에는 네 가지가 있습니다.

(1) 부식 방지제 추가는 부식 미디어의 금속 부식을 억제하는 첨가제입니다. 사용량이 적고 부식성 미디어의 특성이 변경되지 않으며 특수 장비나 표면 처리가 필요하지 않습니다. 따라서 완화제를 사용하는 것은 경제적 효율이 높고 적응성이 강한 금속 보호 조치이다. 개방형 순환수 시스템에서 일반적으로 사용되는 완화제는 규산염, 몰리브덴 산염, 아연 염, 인산염, 폴리인산염, 유기 폴리포스 폰산, 메르 캅토 벤조 티아 (MBT), 벤조 트리아 졸 (BTA), 메틸 벤조 트리아 졸 (TTA), 황산 제 1 철 등이다. 환경부영양화의 압력을 완화하기 위해 현재 후자의 유기농산염과 저인완화제를 사용하는 경향이 있다.

(2) 순환수의 PH 값을 높이고 금속 표면에 산화보호막을 형성하는 경향을 증가시켜 둔화하기 쉬우며 장비의 부식을 조절하는 데 도움이 된다. 개방형 순환 냉각수 시스템은 일반적으로 냉각탑 내의 공기 노출을 통해 PH 값을 높입니다. 물과 공기 중의 CO2 가 균형을 이루면 물의 PH 값은 약 8.5 입니다. 순환수의 PH 값을 높이면 순환수의 스케일링 성향이 높아지는 문제가 생길 수밖에 없다. 장비 부식률이 감소했지만 여전히 요구 사항을 충족시킬 수 없습니다. 몇몇 흔한 완화제는 실효되었다. 현재 폴리인산염-아연-포스 폰산-분산제, 폴리인산염-정인산염-포스 폰산-삼원 중합체, 유기 폴리 포스 폰산-폴리머 분산제-피롤, 폴리올 포스페이트-아크릴 중합체, HEDP-PMA 등 알칼리성 냉각수 처리를 위해 특별히 개발된 복합완화제를 첨가하여 해결할 수 있습니다 이 수처리제의 배합 배합은 종합적인 때를 제거하고 방부 작용을 할 수 있다. 시너지 또는 시너지 효과로 인해 단일 약제의 단일 작용보다 더 두드러진 효과가 있으며, 이는 완화제의 발전 추세이기도 하다.

⑶ 폴리 프로필렌 열교환 기 또는 흑연 변성 폴리 프로필렌 열교환 기와 같은 부식 방지 재료로 만든 열교환 기는 열 전달 효과가 좋지 않아 거의 사용되지 않습니다.

방부 코팅은 방부 코팅의 차폐, 부식 억제, 음극 보호 및 PH 버퍼를 통해 부식으로부터 장비를 보호합니다.

4. 순환 냉각수 시스템의 미생물 제어

둘째, 시스템 기술

순환수 냉각은 일반적으로 폐쇄형 순환수 냉각 시스템과 개방형 순환수 냉각 시스템으로 나뉩니다. 폐쇄순환수냉각 시스템에서 물은 폐쇄순환이고, 물의 냉각은 공기와 직접 접촉하지 않는다. 개방형 순환수 냉각 시스템에서 물은 공기와 직접 접촉해야 하며, 물과 공기가 접촉하는 방식에 따라 수면 냉각, 스프레이 냉각 풀 냉각 및 냉각탑 냉각으로 나뉩니다.

개방형 순환 수냉 시스템은 다음 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

1. 압력 환류 순환 냉각 시스템

일반적으로 이런 순환수 시스템의 수질은 오염되지 않고 재활용 과정에서 손실된 소량의 물만 보충된다. 보충 물은 냉수풀이나 냉각 구조의 하부로 유입될 수 있다. 냉수 못은 냉각탑 아래에 위치하여 집수조와 병합할 수도 있습니다.

보급수 → 냉수조 → 순환펌프실

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냉각탑/생산 공장 또는 냉각 장비

압력 환류 순환 냉각 시스템