CN113264597A - 一种利用碳酸钙文石晶种阻垢的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用碳酸钙文石晶种阻垢的方法,往每1m3工业循环水或垃圾渗滤液中,投加1‑100g/m3的碳酸钙文石晶种,所述碳酸钙文石晶种为水中成垢阴阳离子提供另外一个结晶表面。充分利用碳酸钙文石晶体不易吸附在设备表面的特性,往工业循环水或垃圾渗滤液中,投加一定量的碳酸钙文石晶种,为水中成垢阴阳离子提供除设备表面外的另结晶表面;当水温升高时,碳酸钙等成垢物质同时在设备表面和碳酸钙文石晶种表面结晶,碳酸钙文石晶种数量越多,在碳酸钙文石晶种表面结晶的成垢物质就会越多,相对而言设备表面结的垢就会越少,进而延缓设备结垢的速度,减少设备停机洗垢的频率。
Description
技术领域
本发明涉及阻垢领域,具体的涉及一种利用碳酸钙文石晶种阻垢的方法。
背景技术
管道、换热器、锅炉和脱氨塔的结垢问题,一直是石油、化工、钢铁、供暖和热电工业及垃圾渗滤液脱氨、厌氧消解液脱氨行业的老大难问题。管道结垢会使得管径缩小,影响流量;换热器结垢会导致换热效率下降;锅炉结垢不仅降低换热效率,还可能导致炸管;脱氨塔结垢直接影响脱氨效率。这些工业设备的结垢,还会导致工厂停机检修频繁,除垢费用高昂。
结垢是水中的钙、镁成垢阳离子与水中的碳酸根、磷酸根、硫酸根和硅酸根成垢阴离子,在水温变化过程中结合成难溶性无机盐,吸附在设备表面形成一层坚固的导热系数低的垢层。为了防止结垢,在实际工业生产中,常用化学阻垢剂或物理方法如交变脉冲磁场、超声波和触媒合金等手段,防止水中成垢阳离子与成垢阴离子结合,或促使成垢阴阳离子结合形成细小晶核分散于水中,或促使晶型畸变形成碳酸钙文石晶型,文石晶型的垢松散不易吸附在设备表面。
但是目前化学阻垢剂法,不仅费用高,且由于化学阻垢剂含有螯合剂、有机磷、聚羧酸等化学成分,对工人健康和自然环境都有一定的危害。物理阻垢方法如交变脉冲磁场和超声波方法,在工业应用中效果不稳定,易受水质、水温影响,在不同场合使用效果好坏不一,因此推广困难。触媒合金阻垢方法,易受水中杂质影响,大部分触媒合金阻垢器都是孔板结构,在水质条件差的工况,如垃圾渗滤液脱氨,阻垢器容易堵塞,合金表面容易被水中胶体物质覆盖,而失去阻垢效果。
发明内容
本发明的目的在于:针对上述存在的问题,本发明提供一种环保、低成本、阻垢效果稳定、适用工况广的利用碳酸钙文石晶种阻垢的方法。
本发明采用的技术方案如下:
一种利用碳酸钙文石晶种阻垢的方法,往每1m3工业循环水或垃圾渗滤液中,投加1-100 Kg/m3的碳酸钙文石晶种,所述碳酸钙文石晶种为水中成垢阴阳离子提供另外一个结晶表面。
本发明充分利用碳酸钙文石晶体不易吸附在设备表面的特性,往工业循环水或垃圾渗滤液中,投加碳酸钙文石晶种,为水中成垢阴阳离子提供除设备表面外的另外一个巨大的结晶表面。当水温升高时,碳酸钙等成垢物质同时在设备表面和碳酸钙文石晶种表面结晶,碳酸钙文石晶种数量越多,在碳酸钙文石晶种表面结晶的成垢物质就会越多,相对而言设备表面结的垢就会越少,进而延缓设备结垢的速度,减少设备停机洗垢的频率。投加碳酸钙文石晶种还有一个好处,就是晶种随水流对设备表面不断冲刷,使得成垢物质很难吸附在设备表面,使得阻垢效果更好。
需要进一步说明的是晶种投加量与水体硬度和设备结垢表面面积有关,水体硬度越大、设备结垢表面面积越大,晶种投加量就越大。在一些结垢严重的设备单元,如换热器、锅炉和脱氨塔,可以在这些设备入水口大量投加碳酸钙文石晶种,然后在这些设备出水口设置固液分离装置,将生长了的碳酸钙文石晶种回收,再次从这些设备入水口投入,以此强化阻垢效果,减少晶种消耗量。当投加到水中的晶种不断长大,阻垢效果开始下降时,要将水垢全部排出或部分排出,然后补加新的碳酸钙文石晶种。
优选地,所述碳酸钙文石晶种形状包括针形和/或刺球形状。这两种晶种可以一起投加,也可以单独投加。
优选地,针形或刺球形状碳酸钙文石晶种的直径为10-2000um。
优选地,所述碳酸钙文石晶种的制备方法包括以下步骤:在10℃水温条件下,配制浓度为50mg/L的碳酸氢钙水溶液,然后将配制好的碳酸氢钙水溶液快速(整个升温过程不超过 3分钟)升温至100℃,维持两分钟,即可获得放射状碳酸钙生物填料。
优选地,所述工业循环水或垃圾渗滤液的使用设备包括换热器、锅炉或脱氨塔。
与现有的技术相比本发明的有益效果是:
1)本发明的优点是以垢(是指碳酸钙文石晶种)治垢,充分利用碳酸钙文石晶体不易吸附在设备表面的特性,往工业循环水或垃圾渗滤液中,投加一定量的碳酸钙文石晶种,为水中成垢阴阳离子提供除设备表面外的另结晶表面;当水温升高时,碳酸钙等成垢物质同时在设备表面和碳酸钙文石晶种表面结晶,碳酸钙文石晶种数量越多,在碳酸钙文石晶种表面结晶的成垢物质就会越多,相对而言设备表面结的垢就会越少,进而延缓设备结垢的速度,减少设备停机洗垢的频率,且晶种随水流对设备表面不断冲刷,使得成垢物质很难吸附在设备表面,使得阻垢效果更好;
2)本发明适用范围广且环保无污染,不仅适用于常规的锅炉水、循环冷却水,也适用于高硬度、高碱度、杂质含量高的垃圾渗滤液脱氨等工况;碳酸钙文石晶种对人体健康和自然环境无危害,阻垢后形成的松散水垢也不会污染环境,只需简单填埋即可;
3)本发明中投加的碳酸钙文石晶种在阻垢过程中,在晶种表面结垢,结垢后的表面又成新的结垢面,与易结垢设备表面竞争水中成垢物质,所以碳酸钙文石晶种消耗量很小,阻垢成本大大降低。
附图说明
图1为本发明的碳酸钙文石晶种示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明,即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
本发明提供一种环保、低成本、阻垢效果稳定、适用工况广的利用碳酸钙文石晶种阻垢的方法,往每1m3工业循环水或垃圾渗滤液中,投加1-100g/m3的碳酸钙文石晶种,所述碳酸钙文石晶种为水中成垢阴阳离子提供另外一个结晶表面。
本发明充分利用碳酸钙文石晶体不易吸附在设备表面的特性,往工业循环水或垃圾渗滤液中,投加碳酸钙文石晶种,为水中成垢阴阳离子提供除设备表面外的另外一个巨大的结晶表面。当水温升高时,碳酸钙等成垢物质同时在设备表面和碳酸钙文石晶种表面结晶,碳酸钙文石晶种数量越多,在碳酸钙文石晶种表面结晶的成垢物质就会越多,相对而言设备表面结的垢就会越少,进而延缓设备结垢的速度,减少设备停机洗垢的频率。投加碳酸钙文石晶种还有一个好处,就是晶种随水流对设备表面不断冲刷,使得成垢物质很难吸附在设备表面,使得阻垢效果更好。
实施例1
用于换热面积为10m2的列管式换热器的循环水,水体硬度为3mmol/L,结垢表面面积 10m2(换热面积),往每1m3工业循环水中,投加1g/m3的碳酸钙文石晶种。换热器运行6 个月,表面结的垢很少,进而减少设备停机洗垢的频率。
实施例2
用于1吨/h的立式蒸汽锅炉的循环水,水体硬度为1.5mmol/L,锅炉内部换热管道容易结垢,往每1m3工业循环水中,投加5g/m3的碳酸钙文石晶种。锅炉运行3个月,锅炉内部管道结垢较少,蒸汽不受影响,进而减少设备停机洗垢的频率。
实施例3
用于100L/h垃圾渗滤液脱氨塔,水体硬度为100mmol/L,脱氨塔内塔板结垢严重,脱氨塔每次只能连续运行24小时,就必须停机清洗塔内的结垢。往每1m3垃圾渗滤液中,投加100g/m3的碳酸钙文石晶种。脱氨塔运行每次可连续运行1个月,塔内结垢很少,进而减少设备停机洗垢的频率。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请技术方案构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。
Claims (5)
1.一种利用碳酸钙文石晶种阻垢的方法,其特征在于,往每1m3工业循环水或垃圾渗滤液中,投加1-100g/m3的碳酸钙文石晶种,所述碳酸钙文石晶种为水中成垢阴阳离子提供另外一个结晶表面。
2.根据权利要求1所述的一种利用碳酸钙文石晶种阻垢的方法,其特征在于,所述碳酸钙文石晶种形状包括针形和/或刺球形状。
3.根据权利要求2所述的一种利用碳酸钙文石晶种阻垢的方法,其特征在于,针形或刺球形状碳酸钙文石晶种的直径为10-2000um。
4.根据权利要求1所述的一种利用碳酸钙文石晶种阻垢的方法,其特征在于,所述碳酸钙文石晶种的制备方法包括以下步骤:在10℃水温条件下,配制浓度为50mg/L的碳酸氢钙水溶液,然后将配制好的碳酸氢钙水溶液快速(整个升温过程不超过3分钟)升温至100℃,维持两分钟,即可获得放射状碳酸钙生物填料。
5.根据权利要求1所述的一种利用碳酸钙文石晶种阻垢的方法,其特征在于,所述工业循环水或垃圾渗滤液的使用设备包括换热器、锅炉或脱氨塔。
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