Разработка и реализация технологии реагентной обработки воды в оборотных системах неорганических производств

• Автор: Гаврилов, Наум Беньяминович
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 288 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Современное состояние проблемы водоэнергосбережения и сточных вод водооборотных охлаждающих циклов ВОЦ на предприятиях но производству неорганических веществ

1.1 Баланс воды

1.2 Процессы коррозии теплообменного оборудования

1.3 Образование солевых и накипных отложений

1.4 Образование шламовых и биоотложений

1.5 Существующие рекомендации по решению проблем водоэнергосбережения и уменьшения сточных вод с помощью метода реагентной обработки оборотной воды.

1.5.1 Предотвращение образования карбонатных отложений

1.5.2 Предотвращение отложений сульфата кальция.

1.5.3 Предотвращение биологических обрастаний теплообменных аппаратов и трубопроводов.
1.5.4 Ингибирование коррозии металла
Глава 2. Методы диагностики водооборотных охлаждающих циклов
2.1 Расчетные методы.
2.1.1 Прогнозирование стабильности воды с помощью индексов Ланжелье и Ризнера.
2.1.2 Прогнозирование стабильности водных растворов сложного состава с использованием метода физикохимического моделирования.
2.2 Экспериментальные методы
2.2.1 Коррозионная активность воды.
2.2.2 Стабильность воды
2.2.3 Микробиологическая активность воды.
2.2.4 Баланс водооборотного охлаждающего цикла в
производственных условиях
Глава 3. Исследование и разработка ингибирующих и биоцидных составов для обработки воды в водооборотных охлаждающих циклах
3.1 Составы, ингибирующие коррозию углеродистых сталей
и латуни.
3.2 Составы, ингибирующие процессы образования нерастворимых солей жесткости на поверхности тсплообменного оборудования
3.3 Составы, предотвращающие биообразования на теплообменном оборудовании.
3.4 Технология ингибирующих и биоцидных составов
Глава 4. Промышленные испытания ресурсосберегающей
технологии реагентной обработки оборотной воды в оборотных системах неорганических производств
4.1 Основные стадии реализации технологии
4.2 Разработка методов контроля ингибирующих и биоцидных составов серии АКВАХИМ
4.2.1 Ингибитор солевых отложений и коррозии углеродистых сталей АКВАХИМ ИК1
4.2.2 Ингибитор коррозии латуни АКВАХИМ ИКЛ2
4.2.3 Биоцидный состав АКВАХИМ Б4
4.2.4 Биоцидный состав АКВАХИМ Б5
4.3 Результаты реализации ресурсосберегающей
природоохранной технологии защиты окружающей среды от сточных вод производств
4.3.1 ОАО Череповецкий Азот
4.3.2 ОАО Воскресенские минеральные удобрения
4.3.3 ООО Балаковские минеральные удобрения
4.3.4 ООО ПО Киришинефтеоргсинтез.
Выводы.
Список литературы


В связи с этим, в открытых системах на начальной стадии скорость коррозии с ростом температуры увеличивается, а затем уменьшается, проходя при С через максимум. Если свободное удаление кислорода из системы закрытые системы невозможно, при повышении температуры скорость коррозии непрерывно растет. Зависимость скорости коррозии стали от температуры для открытой и закрытой систем показана на рис. Если коррозионный процесс идет с водородной деполяризацией, то при увеличении температуры одновременно повышается и скорость коррозии. Основной причиной этого является понижение перенапряжения катодного процесса, ускорение диффузии и уменьшение электрического сопротивления среды . Рис. Повышение температуры иногда приводит к пассивированию металла. Так, например, при коррозии цинка в дистиллированной воде гидроокисная пленка хорошо защищает поверхность металла до С примерно при С металл начинает депассивироваться, а в интервале от до 0С скорость коррозии снова резко уменьшается вследствие наступления нового устойчивого пассивного состояния . Скорость, рекомендуемая для трубопроводов и теплообменников, составляет, как правило, 1 мс от 0,5 до 1,5 мс. Кривая, характеризующая качественную зависимость скорости коррозии стали от скорости движения воды, представлена на рис. Рис. На рис. Рис. Влияние контакта различных металлов Контакт различных металлов приводит к образованию электрохимической пары, где менее благородный металл становится анодом и подвергается коррозии например, пара медь железо. Речь идет о гальванической коррозии, особенно ярко проявляющейся в воде с повышенным солесодержанием более 1 гдм3 ЫаС1, обеспечивающем ее хорошую электропроводность. Коррозия будет тем сильнее, чем больше будет соотношение поверхность благородного металла поверхность неблагородного металла . Влияние окружающей среды Знание состава окружающей среды очень важно, так как градирня играет роль воздухопромывной камеры. С воздухом могут поступать такие загрязняющие вещества как неорганические и органические примеси, микроорганизмы газы Нг, БОг, и др. В биологической коррозии участвуют как анаэробные, так и аэробные бактерии. Анаэробные бактерии развиваются в бескислородной среде при 5 9, в основном, там, где присутствует сера. Продуктом, выделяющимся в результате их деятельности, является сероводород. Сульфатвосстанавливающие бактерии восстанавливают соли серной кислоты до сероводорода. В результате деятельности этих бактерий электрохимическая коррозия начинает протекать даже в тех средах, где нет доступа кислорода. Сульфидионы участвуют в образовании продуктов коррозии железа, состоящих из гидроксида, оксида и сульфида железа II, которые имеют рыхлую структуру и облегчают развитие бактерий на поверхности металла . Аэробные бактерии делятся на ссроокисляющие и железоокисляющие. В первом случае в результате деятельности бактерий образуются сера и серная кислота, во втором гидроксид железа III . Биообрастания, образующиеся на поверхности металла, поразному влияют на коррозию. Если они экранируют поверхность металла, то это предотвращает подвод коррозионных агентов к поверхности и замедляет коррозию. Коррозия может также усиливаться изза вредного влияния продуктов жизнедеятельности бактерий. Особый интерес представляют соли второй группы, поскольку, они создают большие затруднения при эксплуатации систем оборотного водоснабжения и причиняют большой материальный ущерб. На рис. При толщине отложений 0,2 мм, снижение коэффициента теплопередачи, Р для АОз, СаСОз, Са4, каолина, составляет, 3, 7, , и соответственно 5. За год эксплуатации пластинчатого теплообменника толщина отложений на пластинах достигает 0,4 мм . Структура отложений имеет неоднородный характер, значительная часть поверхности покрыта слоем плотных отложений накипи толщиной 0,3 0,4 мм. Остальная масса отложений имеет илистую, грязевую структуру. Содержание сухого остатка приведено в табл. При этих условиях коэффициент теплопередачи, , пластинчатого
теплообменника понижается с до 0 Втм С. СаСОз толщиной 0,4 мм, составляет ,5 2. Толщина накипи, мм Рис. Таблица 1.