Способ оборотного водоснабжения коксохимического производства

Способ оборотного водоснабжения коксохимического производства

Реферат

 

Использование:предотвращение коррозии и образования карбонатных отложений на поверхности теплообменной аппаратуры. Сущность изобретения: систему водяного охлаждения пополняют сточной водой коксохимического производства, прошедшей биохимическую очистку, включающую последовательное обесфеноливание, обезроданивание и нитрификацию.

Изобретение относится к оборотному водоснабжению коксохимических предприятий и может быть использовано в коксохимическом производстве.

Известна оборотная система водяного охлаждения, пополняемая коммунальными сточными водами (хозбытовыми) с концентрацией нитритов ниже 200 мг/л, в которую для ингибирования коррозии нелегированной стали добавляют ортофосфат [1].

Недостатком этого способа является то, что необходимо обязательно обеззараживать хозбытовые воды во избежание распространения с воздухом и капельной влагой на градирне патогенных микроорганизмов, которые могут содержаться в указанных водах. Это приводит к увеличению капитальных и эксплуатационных затрат.

Наиболее близким к изобретению является система оборотного водоснабжения коксохимического производства, пополняемая свежей технической водой из водоема [2]. В этой системе оборотного водоснабжения с целью уменьшения карбонатных отложений на теплопередающей поверхности техническую воду обрабатывают сульфатом аммония.

Однако в этом случае происходит увеличение концентрации сульфат-ионов, что приводит к повышению скорости коррозии стали в воде. Обработка воды сульфатом аммония не решает проблемы ингибирования коррозии. Этот способ требует дополнительной обработки воды ингибитором коррозии.

Целью изобретения является уменьшение коррозии аппаратуры и предотвращение отложений на ее теплопередающих поверхностях.

Для этого систему оборотного водоснабжения пополняют сточной водой коксохимического производства, прошедшей биохимическую очистку, включающую последовательно обесфеноливание, обезроданивание и нитрификацию.

Сточная вода коксохимического производства представляет собой сложную физико-химическую систему, к настоящему времени малоизученную. Возможно привести физико-химические свойства сточной воды, прошедшей биохимическое обесфеноливание, обезроданивание и нитрификацию (по результатам анализа указанной воды на одном из коксохимических предприятий): Содержание фенолов, мг/л 1 Содержание роданидов, мг/л 5 Содержание цианидов, мг/л 10 Содержание масел, мг/л 15 Плотность, г/см³ 1 Температура, ^оС 30-35 Температура замерзания, ^оС -5 Кроме указанных соединений, в сточных водах коксохимического производства содержатся в микроколичествах следующие органические вещества: бензоат натрия, органические соединения с сульфогруппой, пиридин и его гомологи, хинолин и его гомологи, а также ряд других веществ.

Изобретение иллюстрируется примерами.

П р и м е р 1. Общий фенолсодержащий сток коксохимического производства после двухступенчатой биохимической очистки от фенолов и роданидов подвергали биохимической нитрификации, где шла очистка от ионов аммония, которые окислялись до нитрит- и нитрат-ионов. Эта очищенная сточная вода направлялась на пополнение оборотной системы водяного охлаждения закрытой теплообменной аппаратуры. Состав оборотной воды следующий, мг/л: щелочность 400; кальций 35; магний 25; аммиак 15; хлориды 635; сульфаты 1230; сухой остаток 5500, рН 8,5.

Опыты проводили на лабораторно-стендовой установке, моделирующей систему оборотного водоснабжения. Скорость коррозии определяли весовым способом с помощью стандартных образцов из стали Ст3 размером 40х20х3 мм. Температуру воды поддерживали равной 45^оС.

Скорость коррозии после выдержки образцов в воде в течение 1000 ч равнялась 0,04 г/м²ч. Кроме того, на образцах не обнаружены отложения, в т.ч. продуктов коррозии. Внешний вид образцов не изменился.

П р и м е р 2. Опыты проводили на той же лабораторно-стендовой установке, что и в примере 1. В техническую воду (техническая вода - это вода, взятая из природного источника, например из озера или реки, используемая без очистки либо после очистки только от взвешенных веществ) добавляли сульфат аммония в количестве 250 мг/л (по известному способу). Состав технической воды следующий: рН 7,8; жесткость 3,3 мг-экв/л; щелочность 1,7 мг-экв/л; содержание кальция 1,5 мг-экв/л; содержание аммиака 1,5 мг/л; содержание хлоридов 20 мг/л; содержание сульфатов 48 мг/л; содержание солей 160 мг/л. Скорость коррозии, определенная тем же методом, что и в примере 1, равнялась 1,7 г/м²ч. Карбонатные отложения на поверхности образцов практически отсутствуют, хотя она покрыта продуктами коррозии.

В соответствии с предлагаемым способом в сточной воде коксохимического производства, прошедшей биохимическую очистку, включающую последовательно обесфеноливание, обезроданивание и нитрификацию, скорость коррозии составила 0,04 г/м²ч, т.е. в 42,5 раза меньше, чем в технической воде с добавкой сульфата аммония, а какие-либо отложения на поверхности образцов отсутствуют. Таким образом, предлагаемый способ значительно эффективнее способа по прототипу.

Формула изобретения

СПОСОБ ОБОРОТНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ КОКСОХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА, включающий пополнение оборотной системы водяного охлаждения закрытой теплообменной аппаратуры водой, отличающийся тем, что, с целью уменьшения коррозии аппаратуры и предотвращения отложений на ее теплопередающих поверхностях, систему водяного охлаждения пополняют сточной водой коксохимического производства, прошедшей биохимическую очистку, включающую последовательно обесфеноливание, обезроданивание и нитрификацию.