一种工业锅炉传热面阻垢方法技术

一种工业锅炉传热面阻垢方法，以聚环氧琥珀酸为阻垢剂，聚环氧琥珀酸的相对分子质量为４００～１０００，聚环氧琥珀酸加入到锅炉系统中的用量范围在２ｍｇ／Ｌ～１００ｍｇ／Ｌ。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锅炉传热面阻垢方法，是一种以聚环氧琥珀酸(PESA)为阻垢剂的阻垢方法，主要用于工业锅炉的阻垢。
技术介绍
锅炉是以水为工质的热力设备。天然水中含有较多有害杂质，如果不经处理就进入锅炉，水中的杂质会在锅炉中形成水垢或水渣。水垢的导热系数比钢铁的导热系数小数十倍到数百倍，其生成会极大的影响锅炉的导热能力，将导致炉管过热损坏、燃料浪费、出力降低、消耗化学除垢药剂、缩短锅炉使用寿命等。因此，锅炉的水处理十分重要。对低压锅炉，普遍采用的阻垢方法是软化-阻垢剂法和阻垢剂法。目前采用的的阻垢剂品种主要有磷酸盐、聚磷酸盐、有机多元膦酸、聚丙烯酸、苯乙烯磺酸与马来酸共聚物等。这些阻垢剂具有较好的阻垢作用，但会引起环境问题，因而其排放已开始受到限制，开发环境友好的阻垢剂势在必行。迄今已发现的绿色阻垢剂仅有聚环氧琥珀酸(PESA)和聚天冬氨酸两种。其中，PESA是一种具有强力螯合性和阻垢性的水溶性聚合物，其分子结构中不含磷、氮元素，不会引起水体富营养化，可生物降解性好，是一种绿色聚合物。美国专利“Methods of controlling scale formation inaqueous systems”发现，聚环氧琥珀酸具有阈值效应，是一种性能优异的阻垢剂，对钙离子有很高的容忍度，适用于高碱高固水质的工业冷却水系统。美国专利“Methods ofcontrolling scale formation in aqueous systems”发现，聚环氧琥珀酸对高pH值、高钙和高碱水质特别有效，可以使工业冷却水在很高的浓缩倍数下进行，对碳酸钙、草酸钙、硫酸钙和硫酸钡均有很好的阻垢效果。美国专利“Method of inhibitingcorrosion in aqueous systems”提供了一种由磷酸盐、唑类化合物、聚环氧琥珀酸和丙烯酸共聚物组成的低磷配方，可降低磷系化合物对环境的污染。美国专利“Methods ofcontrolling scale formation in aqueous systems”和美国专利“Compositions forcontrolling scale formation in aqueous system”提供了向水中加入聚环氧琥珀酸、丙烯酸共聚物和镧系离子的阻垢方法，镧系离子有效地阻止了聚环氧琥珀酸与丙烯酸共聚物的相互作用。美国专利“Method of inhibiting reservoir scale”提供了一种在石油开采时用PESA防止地下水中钙垢和钡垢的生成和沉淀的方法。美国专利“Calcium carbonatescale controlling method”专利技术了一种向水中加入聚环氧琥珀酸和膦羧酸来阻垢和缓蚀的方法。美国专利“Methodof controlling fluoride scale formation in aqueous systems”提供了一种用PESA防止氟化垢的阻垢方法，在喷射冷却水系统(如钢的铸造系统)对氟化垢有优异的阻垢性能。美国专利“Method of controlling scale formation in brineconcentration and evaporation system”提供了一种用PESA防止盐浓缩和蒸发系统结垢的阻垢方法。然而，锅炉的运行条件，如压力、温度条件远比上述专利的条件苛刻，水质条件也比上述专利条件苛刻得多，聚环氧琥珀酸这种绿色聚合物是否能够在锅炉的高压、高温和高碱度下有效防止锅炉传热面结垢，迄今尚无文献报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种环境友好的锅炉传热面阻垢方法，该方法是一种以绿色聚合物聚环氧琥珀酸(PESA)为阻垢剂的锅炉传热面阻垢方法。由于使用了无磷、非氮和易生物降解的高效的阻垢剂，适用于工业锅炉传热面阻垢。本专利技术是以聚环氧琥珀酸为阻垢剂，聚环氧琥珀酸的相对分子质量为400～1000，聚环氧琥珀酸加入到锅炉系统中的用量范围在2mg/L～100mg/L。本专利技术将聚环氧琥珀酸加入到锅炉系统中的用量范围最好在5mg/L～50mg/L。本专利技术的方法可用于锅炉压力范围为常压～2.45MPa。本专利技术的方法可以在锅水pH值为10～12，总溶解固形物≤4000mg/L的标准水质下使用。本专利技术的方法甚至在锅炉给水为硬度250mg/L，碱度250mg/L的普通自来水，锅水pH值为10～12，总溶解固形物为15000mg/L的超浓缩水质下也能使用。本专利技术的方法适用于锅炉给水为普通水、高硬水或高碱水水质。本专利技术所用的的聚环氧琥珀酸可采用市售工业品，其相对分子质量为400～1000。加入到锅炉系统中的聚环氧琥珀酸的用量范围在2mg/L～100mg/L之间，最好的用量范围在5mg/L～50mg/L之间。本专利技术对锅炉给水的硬度和碱度没有限制，在普通水、高硬水、高碱水条件下均有高效阻垢作用。本专利技术对锅水的品质也没有限制，在锅水pH值为10～12，总溶解固形物≤4000mg/L的标准水质下，甚至在总溶解固形物在15000mg/L的超浓缩水质下仍有高效阻垢作用。本专利技术适用的锅炉压力范围为常压～2.45MPa。本专利技术提出的阻垢方法对温度、压力、水质的适应性强，对锅炉传热面的阻垢率可达100％，同时具有无磷、非氮、易生物降解和不污染环境等特点，因而是一种环境友好的锅炉传热面阻垢方法。具体实施例方式实施例1把相对分子质量为400～1000的PESA按20g/t量随给水加入工作压力为1.27MPa的运行蒸汽锅炉系统中。锅炉给水为硬度250mg/L，碱度250mg/L的普通自来水，锅水pH值为10～12，总溶解固形物≤4000mg/L，经4个月运行后检查，锅炉传热面未发现结垢，原有垢层明显变薄，部分表面已经洁净，标准20g钢试片的阻垢率为100％。实施例2把相对分子质量为400～1000的PESA按5g/t量随给水加入工作压力为1.27MPa的运行蒸汽锅炉系统中。锅炉给水为硬度250mg/L，碱度250mg/L的普通自来水，锅水pH值为10～12，总溶解固形物≤4000mg/L，经4个月运行后检查，锅炉传热面未发现结垢，原有垢层明显变薄，部分表面已经洁净，标准20g钢试片的阻垢率为98％。实施例3把相对分子质量为400～1000的PESA按50g/t量随给水加入工作压力为1.27MPa的运行蒸汽锅炉系统中。锅炉给水为硬度250mg/L，碱度250mg/L的普通自来水，锅水pH值为10～12，总溶解固形物≤4000mg/L，经4个月运行后检查，锅炉传热面未发现结垢，原有垢层明显变薄，部分表面已经洁净，标准20g钢试片的阻垢率为100％。实施例4把相对分子质量为400～1000的PESA按20g/t量随给水加入工作压力为常压的运行蒸汽锅炉系统中。锅炉给水为硬度250mg/L，碱度250mg/L的普通自来水，锅水pH值为10～12，总溶解固形物≤4000mg/L，经4个月运行后检查，锅炉传热面未发现结垢，原有垢层明显变薄，部分表面已经洁净，标准20g钢试片的阻垢率为100％。实施例5把相对分子质量为400～1000的PESA按20g/t量随给水加入工作压力为0.69MPa的运行蒸汽锅炉系统中。锅炉给水为硬本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏刚，许艳红，熊蓉春，周娣，杨佳，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：