CN114057326A - 一种蒸汽锅炉用水处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水处理领域,具体公开了一种蒸汽锅炉用水处理方法,蒸汽锅炉用水处理方法,包括以下步骤:步骤1),将原水通过过滤件过滤,得过滤水;步骤2),在过滤水中投入水处理剂混合均匀,得处理水;步骤3),在处理水中投入PH调节剂,调节处理水PH值≥7,除氧,得蒸汽锅炉用水;水处理剂的投入量为每吨过滤水投入1‑2kg水处理剂;水处理剂包括以下质量份数的组分:乙二胺四乙酸二钠10份;三乙醇胺3.3‑3.7份;三聚磷酸钠5.5‑5.9份;柠檬酸钠2.1‑2.6份;二乙烯三胺五乙酸五钠1.3‑1.8份。本发明具体更好地延缓水垢生成的优点。

Description

一种蒸汽锅炉用水处理方法
技术领域
本发明涉及水处理领域,尤其是涉及一种蒸汽锅炉用水处理方法。
背景技术
锅炉,是将水加热以输出高温水或蒸汽的设备,在蒸汽锅炉中,由于水长期处于加热状态,若水中含有金属离子较多,在加热过程中容易形成水垢,一旦锅炉中出现严重结垢现象,会使得传热性能变差,浪费燃料,受热面壁温过高,导致锅炉的金属材料过热,引起锅炉损坏,因此,蒸汽锅炉用水必须经过处理后才能使用,否则会对锅炉带来严重危害。
锅炉用水处理方法主要分为物理水处理法、化学水处理法,物理化学水处理法,物理方法只能对锅炉内水垢进行清理,对水质无法做到有效处理,而物理化学法,如水的电渗析处理,设备成本高,水量损失大,不符合经济价值,应用较少,因此,最常用的是化学水处理法,即在锅炉用水中加入化学药物如阻垢剂等,减少水垢生成,但是现有的化学药物投入后,仅能一定程度上延缓水垢生成,在一段时间后,依旧会产生水垢,需要进行清理,而每次水垢清理都需要花费大量时间,无论是物理清理还是化学清理,都需要大量人力物力,而现有的化学药物阻垢效果一般,导致花费在清理水垢上的成本依旧较高,因此,还有改善空间。
发明内容
为了更好地延缓水垢生成,本申请提供一种蒸汽锅炉用水处理方法。
本申请提供的一种蒸汽锅炉用水处理方法采用如下的技术方案:
一种蒸汽锅炉用水处理方法,包括以下步骤:
步骤1),将原水通过过滤件过滤,得过滤水;
步骤2),在过滤水中投入水处理剂混合均匀,得处理水;
步骤3),在处理水中投入PH调节剂,调节处理水PH值≥7,除氧,得蒸汽锅炉用水;
所述水处理剂的投入量为每吨过滤水投入1-2kg水处理剂;
所述水处理剂包括以下质量份数的组分:
乙二胺四乙酸二钠10份;
三乙醇胺3.3-3.7份;
三聚磷酸钠5.5-5.9份;
柠檬酸钠2.1-2.6份;
二乙烯三胺五乙酸五钠1.3-1.8份。
优选的,所述水处理剂包括以下质量份数的组分:
乙二胺四乙酸二钠10份;
三乙醇胺3.4-3.6份;
三聚磷酸钠5.6-5.8份;
柠檬酸钠2.3-2.5份;
二乙烯三胺五乙酸五钠1.4-1.6份。
通过采用上述技术方案,通过投入水处理剂,使得锅炉用水不易产生水垢,极大地延长了结垢时间,减少了除垢频率,减少了人力物力的耗费,节约了成本,提高了蒸汽锅炉的经济价值。
通过水处理剂由乙二胺四乙酸二钠、三乙醇胺、三聚磷酸钠、柠檬酸钠、二乙烯三胺五乙酸五钠复配而成,捕捉游离的金属离子的效果更佳,其主要是通过配位键与金属离子结合,形成配合物,使得金属离子无法形成盐,从而无法析出形成水垢,而乙二胺四乙酸二钠、三乙醇胺、三聚磷酸钠、柠檬酸钠、二乙烯三胺五乙酸五钠复配,会因为各原料相互影响下,形成全新的杂化轨道,该杂化轨道对电子的吸引力十分强,会使得金属离子与水处理剂结合形成的配合物十分稳定,并且在与碳酸根离子、硫酸根离子、氯离子等争夺金属离子时,更易获得争夺优势,使得水中的大量金属离子均与水处理剂形成稳定的配合物,而且水处理剂形成的杂化轨道有多个,对于多种金属离子有较强的吸引效果,特别对钙、镁离子吸引效果较佳,从而使得在加热的过程中,金属离子不易脱离,从而不易析出形成水垢,实现阻垢时间的延长,降低除垢频率。
通过每吨过滤水投入1-2kg水处理剂,保证足够量的水处理剂以保证阻垢效果较佳。
通过除氧,有效减少对锅炉的腐蚀,减少锅炉损失,更好地延长锅炉寿命。
通过过滤,减少水中固体杂质,减少对锅炉的损伤。
优选的,所述步骤1)中,过滤件为200-230目筛网。
通过采用上述技术方案,通过采用特定目数的筛网,使得水中的固体杂质更好地过滤干净,减少灰尘,使得锅炉用水更为纯净,不易出现灰尘覆盖在加热面导致传热效率下降的情况。
优选的,所述步骤3)中调节处理水PH值为8-9。
通过采用上述技术方案,通过调节处理水的PH值至特定范围,使得锅炉用水不易腐蚀锅炉,使得锅炉更好地延长使用寿命,减少经济损失。
优选的,所述PH调节剂为氢氧化钠。
通过采用上述技术方案,通过采用氢氧化钠调节PH值,不易产生沉淀,同时调节效果明显,用量较少,工作效率高且效果较好。
优选的,所述步骤3)中,除氧时,采用负压除氧。
通过采用上述技术方案,通过负压除氧,减少水量损失,除氧效果较佳。
优选的,所述步骤3)中,除氧时,将调节完PH值的处理水在密封容器中,0.01-0.02MPa的条件下,搅拌10-20min。
通过采用上述技术方案,通过在特定条件下搅拌足够的时间,使得水中溶解的氧更易析出,使得除氧效果更佳。
优选的,所述步骤3)中,负压除氧时,转速为120-150r/min。
通过采用上述技术方案,通过高速搅拌,使得溶解在水中的氧更易析出,更不易残留在水中,使得除氧效果较佳,减少对锅炉的腐蚀性。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、由于本申请通过投入由乙二胺四乙酸二钠、三乙醇胺、三聚磷酸钠、柠檬酸钠、二乙烯三胺五乙酸五钠复配而成的水处理剂,捕捉游离的金属离子的效果更佳,其主要是通过配位键与金属离子结合,形成配合物,使得金属离子无法形成盐,从而无法析出形成水垢,而乙二胺四乙酸二钠、三乙醇胺、三聚磷酸钠、柠檬酸钠、二乙烯三胺五乙酸五钠复配,会因为各原料相互影响下,形成全新的杂化轨道,该杂化轨道对电子的吸引力十分强,会使得金属离子与水处理剂结合形成的配合物十分稳定,并且在与碳酸根离子、硫酸根离子、氯离子等争夺金属离子时,更易获得争夺优势,使得水中的大量金属离子均与水处理剂形成稳定的配合物,而且水处理剂形成的杂化轨道有多个,对于多种金属离子有较强的吸引效果,特别对钙、镁离子吸引效果较佳,从而使得在加热的过程中,金属离子不易脱离,从而不易析出形成水垢,实现阻垢时间的延长,降低除垢频率。
2、本申请中优选通过每吨过滤水投入1-2kg水处理剂,保证足够量的水处理剂以保证阻垢效果较佳。
3、本申请中优选通过负压下高速搅拌足够的时间,使得水中溶解的氧更易析出,更不易残留在水中,使得除氧效果较佳,减少对锅炉的腐蚀性。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
以下实施例及对比例中所用组分的来源信息详见表1。
表1
原料 来源信息
乙二胺四乙酸二钠 常州升益化工材料有限公司CAS:6381-92-6
三乙醇胺 济南铭威化工有限公司CAS:102-71-6
三聚磷酸钠 成都万象宏润生物科技有限公司CAS:7758-29-4
柠檬酸钠 济南辰星化工有限公司CAS:6132-04-3
二乙烯三胺五乙酸五钠 山东力昂新材料科技有限公司,CAS:140-01-2
制备例1-5
一种水处理剂,包括以下组分:
乙二胺四乙酸二钠、三乙醇胺、三聚磷酸钠、柠檬酸钠、二乙烯三胺五乙酸五钠。
制备例1-5中,各组分的具体投入量(单位kg)详见表2。
表2
Figure BDA0003368233000000051
Figure BDA0003368233000000061
制备例1-5中,水处理剂的制备方法如下:
将乙二胺四乙酸二钠、三乙醇胺、三聚磷酸钠、柠檬酸钠、二乙烯三胺五乙酸五钠投入搅拌釜中,转速60r/min,搅拌3min,停止搅拌,静置60min,获得混合物,混合物过200目筛网,得水处理剂。
通过静置,使得气泡自行溢出,减少有害气泡,通过过筛,破坏气泡,减少水处理剂中气泡含量,提高水处理剂的质量。
实施例1
一种蒸汽锅炉用水处理方法,包括以下步骤:
步骤1),在容器上覆盖筛网,将原水从筛网上方注入容器中,使得原水经过筛网过滤,进入容器中的水为过滤水。
原水可以为天然水或自来水,本实施例中,具体采用自来水。
筛网的目数为200目。
步骤2),在过滤水中投入水处理剂,根据容器中过滤水的重量选择水处理剂的投入量,具体的,每吨过滤水投入1kg水处理剂,转速60r/min,搅拌5min,混合均匀,获得处理水。
步骤3),持续60r/min搅拌,并在处理水中投入PH调节剂,调节处理水PH值为8,然后将处理水注入密封搅拌罐中,抽出空气,以形成0.01MPa的负压环境,转速120r/min,搅拌20min,完成除氧,获得蒸汽锅炉用水。
本实施例中,水处理剂采用实施例1的水处理剂。
实施例2
一种蒸汽锅炉用水处理方法,包括以下步骤:
步骤1),在容器上覆盖筛网,将原水从筛网上方注入容器中,使得原水经过筛网过滤,进入容器中的水为过滤水。
原水可以为天然水或自来水,本实施例中,具体采用自来水。
筛网的目数为230目。
步骤2),在过滤水中投入水处理剂,根据容器中过滤水的重量选择水处理剂的投入量,具体的,每吨过滤水投入1kg水处理剂,转速60r/min,搅拌5min,混合均匀,获得处理水。
步骤3),持续60r/min搅拌,并在处理水中投入PH调节剂,调节处理水PH值为9,然后将处理水注入密封搅拌罐中,抽出空气,以形成0.02MPa的负压环境,转速150r/min,搅拌10min,完成除氧,获得蒸汽锅炉用水。
本实施例中,水处理剂采用实施例1的水处理剂。
实施例3
一种蒸汽锅炉用水处理方法,与实施例1相比,区别仅在于:
本实施例中,水处理剂采用实施例2的水处理剂。
实施例4
一种蒸汽锅炉用水处理方法,与实施例1相比,区别仅在于:
本实施例中,水处理剂采用实施例3的水处理剂。
实施例5
一种蒸汽锅炉用水处理方法,与实施例1相比,区别仅在于:
本实施例中,水处理剂采用实施例4的水处理剂。
实施例6
一种蒸汽锅炉用水处理方法,与实施例1相比,区别仅在于:
本实施例中,水处理剂采用实施例5的水处理剂。
对比例1
一种蒸汽锅炉用水处理方法,与实施例1相比,区别仅在于:
本对比例中,水处理剂采用市售的阻垢剂。
对比例2
一种蒸汽锅炉用水处理方法,与实施例1相比,区别仅在于:
本对比例中,水处理剂为乙二胺四乙酸二钠。
对比例3
一种蒸汽锅炉用水处理方法,与实施例1相比,区别仅在于:
本对比例中,水处理剂为三乙醇胺。
对比例4
一种蒸汽锅炉用水处理方法,与实施例1相比,区别仅在于:
本对比例中,水处理剂为三聚磷酸钠。
对比例5
一种蒸汽锅炉用水处理方法,与实施例1相比,区别仅在于:
本对比例中,水处理剂为柠檬酸钠。
对比例6
一种蒸汽锅炉用水处理方法,与实施例1相比,区别仅在于:
本对比例中,水处理剂为二乙烯三胺五乙酸五钠。
实验1
采用铜制成容器,容器为锥形瓶,容器在烘箱110℃下烘干1h,称量容器重量,得容器净重,然后在容器的瓶口处覆盖隔热层,用橡胶塞封堵瓶口,隔热层可避免橡胶塞过热,用冷凝管贯穿橡胶塞与瓶内连通,容器中盛放500ml各实施例及对比例处理后的蒸汽锅炉用水,通过加热装置加热容器底部,加热温度为250℃,通过冷凝管冷凝回流,确保无蒸汽喷出,持续加热15天,拆卸冷凝管,倒掉容器中的蒸汽锅炉用水,然后将容器放入烘箱中110℃下烘干4h,再次称量容器重量,的容器含水垢重量,通过容器含水垢重量减去容器净重,得粘附在容器内壁上的水垢重量。
具体检测结果见表3。
表3
Figure BDA0003368233000000091
Figure BDA0003368233000000101
根据表3中实施例1与对比例1-6的数据对比可得,当水处理剂采用乙二胺四乙酸二钠、三乙醇胺、三聚磷酸钠、柠檬酸钠、二乙烯三胺五乙酸五钠的复配时,产生水垢的重量明显下降,可见若采用实施例1处理方法处理后的蒸汽锅炉用水,锅炉内壁覆盖水垢至需要除垢的用时较长,使得锅炉可以更长时间不用除垢,减少除垢作业导致的人力物力的耗费以及停机带来的经济损失。
而当水处理剂单独采用乙二胺四乙酸二钠、三乙醇胺、三聚磷酸钠、柠檬酸钠、二乙烯三胺五乙酸五钠时,与市售的阻垢剂效果相当,无明显优势,证明,仅有当乙二胺四乙酸二钠、三乙醇胺、三聚磷酸钠、柠檬酸钠、二乙烯三胺五乙酸五钠以特定比例复配成水处理剂后,对水中金属离子的吸引效果更强,形成的配合物结构稳定,使得金属离子不易形成盐并析出,从而使得延长阻垢时间的效果优异,减少对锅炉的负面影响,具有极大的经济价值。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种蒸汽锅炉用水处理方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1),将原水通过过滤件过滤,得过滤水;
步骤2),在过滤水中投入水处理剂混合均匀,得处理水;
步骤3),在处理水中投入PH调节剂,调节处理水PH值≥7,除氧,得蒸汽锅炉用水;
所述水处理剂的投入量为每吨过滤水投入1-2kg水处理剂;
所述水处理剂包括以下质量份数的组分:
乙二胺四乙酸二钠10份;
三乙醇胺3.3-3.7份;
三聚磷酸钠5.5-5.9份;
柠檬酸钠2.1-2.6份;
二乙烯三胺五乙酸五钠1.3-1.8份。
2.根据权利要求1所述的一种蒸汽锅炉用水处理方法,其特征在于:所述水处理剂包括以下质量份数的组分:
乙二胺四乙酸二钠10份;
三乙醇胺3.4-3.6份;
三聚磷酸钠5.6-5.8份;
柠檬酸钠2.3-2.5份;
二乙烯三胺五乙酸五钠1.4-1.6份。
3.根据权利要求1或2所述的一种蒸汽锅炉用水处理方法,其特征在于:所述步骤1)中,过滤件为200-230目筛网。
4.根据权利要求1或2所述的一种蒸汽锅炉用水处理方法,其特征在于:所述步骤3)中调节处理水PH值为8-9。
5.根据权利要求4所述的一种蒸汽锅炉用水处理方法,其特征在于:所述PH调节剂为氢氧化钠。
6.根据权利要求1或2所述的一种蒸汽锅炉用水处理方法,其特征在于:所述步骤3)中,除氧时,采用负压除氧。
7.根据权利要求6所述的一种蒸汽锅炉用水处理方法,其特征在于:所述步骤3)中,除氧时,将调节完PH值的处理水在密封容器中,0.01-0.02MPa的条件下,搅拌10-20min。
8.根据权利要求7所述的一种蒸汽锅炉用水处理方法,其特征在于:所述步骤3)中,负压除氧时,转速为120-150r/min。
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中国腐蚀与防护学会主编、周本省编著: "《工业冷却水系统中金属的腐蚀与防护》", 31 October 1993, 化学工业出版社 *

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