Способ утилизации продувочной воды оборотной системы охлаждения теплообменного оборудования из меди и её сплавов

Способ утилизации продувочной воды оборотной системы охлаждения теплообменного оборудования из меди и её сплавов

Реферат

 

Изобретение относится к способам утилизации продувочной воды оборотной системы и может быть использовано на тепловых электростанциях (ТЭС). Сущность изобретения заключается в том, что утилизацию продувочной воды оборотной системы, предназначенной для охлаждения теплообменного оборудования из меди и ее сплавов, осуществляют в теплосети, для чего перед подачей в теплосеть продувочную воду умягчают за счет обработки подпиточной воды из поверхностного водного объекта, причем обработку последней ведут известкованием в осветлителях с последующими механической фильтрацией известкованной воды на фильтрах с зернистой загрузкой, двухступенчатым ионообменным умягчением на натрий-катионитных фильтрах и введением в умягченную воду соли алкиленгуанидина до концентрации 0.12-0.19 мг/л в подпиточной воде, подаваемой в оборотную систему для компенсации ее потерь, в том числе и потерь продувочной воды, направляемой на утилизацию. При этом в качестве соли алкиленгуанидина используют хлорид полигексаметиленгуанидина, из которого предварительно удаляют аммиак обработкой гидроортофосфатом аммония или вначале щелочью, затем кислотой, а величину расхода продувочной воды поддерживают на уровне потребностей теплосети в утилизируемой воде. Удаление аммиака из хлорида полигексаметиленгуанидина ведут 40%-ным водным раствором гидроортофосфата аммония. Его вводят при перемешивании и массовом соотношении растворов 1:3 в 50%-ный водный раствор хлорида полигексаметиленгуанидина, после чего раствор соли алкиленгуанидина в виде двойного сополимера хлорида и гидроортофосфата полигексаметиленгуанидина отделяют от водного раствора солей аммония и вводят в подпиточную воду.Удаление аммиака из хлорида полигексаметиленгуанидина щелочью осуществляют также обработкой его 10-50%-ным водным насыщенным раствором едкого кали, с последующей обработкой продукта реакции ортофосфорной кислотой и получением соли алкиленгуанидина в виде тройного сополимера хлорида, основания и дигидроортофосфата полигексаметиленгуанидина, который вводят в подпиточную воду. Способ обеспечивает возможность увеличения степени концентрирования растворенных в обработанной воде соединений, вплоть до величины, зависящей от конструктивных особенностей градирен и состояния подземных коммуникаций, без опасности их обрастания отложениями химической и биологической природы. При таких степенях концентрирования содержание растворенных соединений в оборотной воде не выходит за рамки ПДК питьевой воды и такая оборотная вода не представляет санитарно-химической опасности в составе объектов открытых и закрытых систем технического водоснабжения. 2 з.п ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к способам утилизации продувочной воды оборотной системы и может быть использовано на тепловых электростанциях (ТЭС).

Известен способ обработки воды оборотной системы солью алкиленгуанидина (Авторское свидетельство №1773876, опубликованное 07.11.92 г.). В известном способе при обработке оборотной воды в качестве соли алкиленгуанидина используют хлорид полигексаметиленгуанидина дозой 0.2-0.9 мг/л. Обработку ведут с целью замедления процесса биологического обрастания теплообменного оборудования.

Недостатком способа является высокая концентрация полиэлектролита в оборотной воде, превышающая величину его ПДК в водоеме рыбохозяйственного назначения. Это делает невозможным использование полиэлектролита для обработки оборотной воды без дорогостоящих мероприятий по его удалению из продувочных вод перед сбросом в водный объект.

Другим недостатком способа является значительное содержание в хлориде полигексаметиленгуанидина продукта реакции поликонденсации полимера - аммиака (до 0.2% от веса сухого продукта). Аммиак, попадая в оборотную воду из хлорида полигексаметиленгуанидина, способствует коррозионному разрушению теплообменного оборудования из меди и ее сплавов, например латунных поверхностей нагрева конденсаторов турбин ТЭС.

Известен способ обработки 50%-ного водного раствора хлорида полигексаметиленгуанидина 40%-ным водным раствором двузамещенного фосфата аммония (Патент RU 2142451 С1, опубликованный 10.12.99 г.), включающий многократную обработку водного раствора хлорида полигексаметиленгуанидина водным раствором двузамещенного фосфата аммония при нагревании с разделением целевого и побочного продукта их взаимодействия, неоднократную промывку целевого продукта водным раствором двузамещенного фосфата аммония после каждой операции разделения целевого и побочного продукта. При этом соотношение раствора хлорида полигексаметиленгуанидина к раствору двузамещенного фосфата аммония находится в пределах (2-2.5):1. Способ применяют с целью получения фосфорной соли алкиленгуанидина.

Недостатком способа является многоступенчатость процесса обработки и используемое соотношение растворов, которое ведет к перерасходу гидроортофосфата аммония

Известен способ обработки 10-40%-ного водного раствора хлорида полигексаметиленгуанидина щелочью, в количестве 1.0-1.2 моля относительно используемого хлорида полигексаметиленгуанидина с последующим отделением трудно растворимого основания полигексаметиленгуанидина и введением в него эквимолярного количества кислоты до рН=5-6 (Патент RU 2052453 С1, опубликованный 20.01.96 г.). С целью получения фосфорной соли алкиленгуанидина используют ортофосфорную кислоту.

Недостатком способа является повышенный расход щелочи и кислоты, необходимый для этого.

Известен также способ умягчения воды, перед ее подачей в теплосеть, известкованием в осветлителях с последующими механической фильтрацией на фильтрах с зернистой загрузкой и двухступенчатым ионообменным умягчением на натрий-катионитных фильтрах (Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления. Справочник / Кострикин Ю.М. и др. - М.: Энергоатомиздат, 1990, с.22 и 217).

Недостатком способа является высокая микробиологическая коррозионная активность умягченной воды из поверхностного водного объекта. Верхний предел значений рН подпиточной воды для открытых систем нормируется величиной 9, а для закрытых - 9.5. В то же время верхняя граница допустимого значения рН для жизнедеятельности ряда аэробных и анаэробных бактерий, проявляющих коррозионную активность, колеблется в интервале 9-10 (Балабан-Ирменин Ю.В. и др. Защита от внутренней коррозии трубопроводов водяных тепловых сетей. - М.: Энергоатомиздат, 1999, с.141).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ утилизации продувочной воды оборотной системы охлаждения конденсаторов турбин ТЭС путем подачи в теплосеть, включающий ее умягчение перед утилизацией и компенсацию потерь оборотной воды подачей в оборотную систему подпиточной воды (Моисейцев Ю.В. Сокращение водопотребления и водоотведения в системах водоподготовки и переработки сточных вод на ТЭС. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. М., 2001 г. Прототип.).

Недостатком способа является высокая микробиологическая коррозионная активность утилизируемой воды. Средняя величина рН воды московской теплосети, утилизирующей умягченную продувочную воду, имеет значение до 9.5. По имеющимся данным она содержит значительное количество микроорганизмов, вызывающих микробиологическую коррозию трубопроводов и оборудования теплосети. Содержание аэробных микроорганизмов в воде теплосети достигает величины 5·10³ КОЕ/мл, а анаэробных микроорганизмов - 50 КОЕ/мл. Другим недостатком способа является отсутствие возможности поддержания величины расхода продувочной воды, образующейся при эксплуатации оборотной системы, равной потребности теплосети в утилизируемой воде. Расход продувочных вод, как правило, в несколько раз превышает потребность теплосети в подпиточной воде. Это вызывает необходимость сброса части продувочной воды в поверхностный водный объект рыбохозяйственного назначения. Продувочная вода оборотной системы охлаждения конденсаторов турбин ТЭС содержит в своем составе продукт коррозии латунных поверхностей нагрева конденсаторов - медь. Ее концентрация в десятки раз превышает ПДК меди в воде водных объектов рыбохозяйственного назначения, которая составляет 0.001 мг/л. В частности, содержание меди в продувочной воде оборотной системы ТЭЦ-25 АО МОСЭНЕРГО достигает значений 0.032-0.100 мг/л. Сброс такой продувочной воды наносит существенный экологический ущерб принимающему ее водному объекту, а сама ТЭЦ-25 несет существенный экономический ущерб за счет штрафных санкций природоохранных органов.

Технический результат, достигаемый предлагаемым способом, заключается в снижении микробиологической коррозионной активности утилизируемой воды, предотвращении экологического ущерба водным объектам рыбохозяйственного назначения продувочной водой оборотных систем охлаждения тепдообменного оборудования из меди и ее сплавов и повышении экономичности процесса.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе утилизации продувочной воды оборотной системы охлаждения конденсатора ТЭС, включающем ее умягчение перед утилизацией и компенсацию потерь оборотной воды подачей в оборотную систему подпиточной воды, умягчение продувочной воды осуществляют за счет обработки подпиточной воды из поверхностного водного объекта. Обработку подпиточной воды ведут известкованием в осветлителях с последующими механической фильтрацией известкованной воды на фильтрах с зернистой загрузкой и ее двухступенчатым ионообменном умягчении на натрий-катионитных фильтрах, после чего в умягченную воду вводят соль алкиленгуанидина до концентрации 0.12-0.19 мг/л в подпиточной воде, подаваемой в оборотную систему для компенсации потерь оборотной воды. В качестве соли алкиленгуанидина используют хлорид полигексаметиленгуанидина, из которого предварительно удаляют аммиак обработкой гидроортофосфатом аммония или вначале щелочью, затем кислотой, а величину расхода продувочной воды поддерживают на уровне потребностей теплосети в утилизируемой воде.

Удаление аммиака из хлорида полигексаметиленгуанидина ведут 40%-ным водным раствором гидроортофосфата аммония, который вводят при перемешивании и массовом соотношении растворов 1:3 в 50%-ный водный раствор хлорида полигексаметиленгуанидина, после чего раствор соли алкиленгуанидина в виде двойного сополимера хлорида и гидроортофосфата полигексаметиленгуанидина формулы:

отделяют от водного раствора солей аммония и вводят в подпиточную воду, или щелочью, которую вводят в 10-50%-ный водный раствор хлорида полигексаметиленгуанидина, при этом щелочью доводят количество реагирующих веществ в растворе до равенства химических эквивалентов, отделяют двойной сополимер хлорида и основания полигексаметиленгуанидина от раствора побочных продуктов реакции, вводят в него ортофосфорную кислоту до образования раствора тройного сополимера хлорида, основания и дигидроортофосфата полигексаметиленгуанидина формулы:

после чего раствор тройного сополимера в качестве соли алкиленгуанидина вводят в подпиточную воду.

Обработку с гидрофосфатом аммония осуществляют следующим образом. Берут 1 весовую часть 40%-го раствора гидроортофосфата аммония и при перемешивании добавляют 3 весовые части 50%-ного водного раствора хлорида полигекеаметиленгуанидина с температурой около 50°С. Перемешивание ведут до полного удаления аммиака за счет его реакции с кислой солью фосфата аммония и получением средней соли ортофосфата аммония. В процессе перемешивания одновременно с удалением аммиака протекает реакция ионного обмена анионов хлора, содержащихся в составных звеньях хлорида полигексаметиленгуанидина, и гидроортофосфата из состава раствора гидроортофосфата аммония. Предлагаемое соотношение смешиваемых растворов отличается от используемого в аналоге (Патент RU 2142451 С1). Его не достаточно для протекания со 100%-ной полнотой ионообменной реакции между анионом гидроортофоефата и анионами хлора. В силу этого оно способствует вытеснению двухвалентным анионом гидроортофосфата двух соседних анионов хлора в составных звеньях хлорида полигексаметиленгуанидина. Поэтому хлорид полигексаметиленгуанидина преобразуется в двойной сополимер хлорида и гидроортофосфата полигексаметиленгуанидина, который содержит в своем составе два типа звеньев: сетчатой структуры А и разветвленной структуры В. Затем реакционную смесь оставляют в покое и охлаждают до комнатной температуры. После охлаждения смесь разделяется на два слоя: верхний - водный раствор солей аммония (ортофосфата, гидроортофосфата и хлорида) и нижний - водный раствор двойного сополимера. Массовое соотношение растворов гидроортофосфата аммония и хлорида полигексаметиленгуанидина меньше 1:3 ухудшает разделение водных растворов солей аммония и двойного сополимера. Массовое соотношение растворов более 1:3 ведет к перерасходу гидроортофосфата аммония.

Водный раствор двойного сополимера хлорида и гидроортофосфата полигексаметиленгуанидина, отделенный от раствора солей аммония, разбавляют водой до концентрации 0.1% и вводят в умягченную на второй ступени натрий-катионирования воду до концентрации 0.12-0.19 мг/л в подпиточной воде, подаваемой в оборотную систему.

Удаления аммиака из хлорида полигексаметиленгуанидина щелочью осуществляют обработкой его 10-50%-ным водным раствором щелочи. В качестве щелочи используют едкое кали в виде насыщенного раствора. В отличие от аналога (патент RU 2052453 С1) едкого кали берут меньше химического эквивалента обрабатываемого хлорида полигексаметиленгуанидина. Меньше - на величину химического эквивалента удаляемого аммиака. В результате такой обработки происходит образование двойного сополимера хлорида и основания полигексаметиленгуанидина. Двойной сополимер отделяют от раствора неорганических солей. При этом аммиак полностью удаляется из хлорида полигексаметиленгуанидина. Он преобразуется в хлорид аммония и в составе побочного продукта удаляется из сферы реакции.

Судя по элементарному анализу, двойной сополимер содержит около 5-15% хлоридиых звеньев и 85-95% звеньев основания полигексаметиленгуанидина. Из двойного сополимера готовят 30%-ную водную суспензию, к которой по каплям добавляют ортофосфорную кислоту. Ортофосфорная кислота при нормальных условиях малоактивна, но реагирует с гидроксидами. Ее вводят в суспензию до величины рН=9-9.5 (в аналоге вводят эквимолярное количество кислоты до рН=5-6). В щелочной среде реакция протекает с образованием дигидроортофосфатов. В результате двойной сополимер хлорида и основания полигексаметиленгуанидина преобразуется в тройной сополимер хлорида, основания и дигидроортофосфата полигексаметиленгуанидина формулы:

где А=70-85%, В=5-15%, С=10-15%. После этого концентрацию водного раствора тройного сополимера доводят до 0.1% и в качестве соли алкиленгуанидина вводят в подпиточную воду.

Обработка подпиточной воды из поверхностного водного объекта, включающая совокупность не известной ранее последовательностью указанных выше операций, обеспечивает возможность увеличить степень концентрирования растворенных в обработанной воде соединений, вплоть до величины, зависящей от конструктивных особенностей градирен и состояния подземных коммуникаций, без опасности их обрастания отложениями химической и биологической природы. Степень концентрирования растворенных примесей в том случае, когда оборотная система эксплуатируется без продувки, принимает максимально возможные значения. В зависимости от температуры окружающей среды и потребности теплосети в подпиточной воде, степень концентрирования растворенных в обработанной воде соединений принимает значения 2.5-6.5. При таких степенях концентрирования содержание растворенных соединений в оборотной воде, подпитка которой ведется из Московских поверхностных водных объектов, не выходит за рамки ПД питьевой воды и такая оборотная вода не представляет санитарно-химической опасности в составе объектов открытых систем технического водоснабжения (к их числу отнесется градирни ТЭС). Концентрация двойного или тройного сополимера в оборотной воде, направляемой на утилизацию в оборотную систему при названных степенях концентрирования, может достигать значений 0.3-1.2 мг/л и также не выходит за рамки ПДК содержания сополимера в питьевой воде (1.5 мг/л). В диапазоне названных концентраций практически все аэробные и анаэробные бактерии погибают в течение одного - трех часов, а споровые формы микроорганизмов не могут развиваться. Концентрация реагента в подпиточной воде меньше 0.12 мг/л не может быть использована в режимах с минимальным значением степени концентрирования солей в оборотной воде. В этом случае концентрация двойного или тройного сополимера в продувочной воде будет иметь значение меньше критической 0.3 мг/л и не обеспечит практически полную дезинфекцию воды. Концентрация сополимера выше 0.19 мг/л вызывает пенообразование в чашах градирен.

Технико-экономические показатели вариантов схем технического водоснабжения ТЭЦ-25 АО МОСЭНЕРГО, с использованием прототипа и предлагаемого способа утилизации продувочной воды оборотной системы, представлены в таблице 1. Годовой экономический эффект от использования предлагаемого способа утилизации продувочной воды на ТЭЦ-25 АО МОСЭНЕРГО по сравнению с существующим (по прототипу), рассчитанный по разнице эксплуатационных расходов (в ценах 2002 года), составляет величину 34.84 млн. руб.

Таким образом, использование нового приема умягчения продувочной воды оборотной системы, а именно обработки подпиточной воды из поверхностного водного объекта, включающей совокупность не известной ранее последовательности таких операций, как известкование в осветлителях, механическая фильтрация на фильтрах с зернистой загрузкой, двухступенчатое ионообменное умягчение на натрий-катионитных фильтрах с последующим введением в умягченную воду двойного или тройного сополимера солей полигексаметиленгуанидина до концентрации 0.12-0.19 мг/л в подпиточной воде, подаваемой в оборотную систему, обеспечивает положительный результат - снижение микробиологической коррозионной активности продувочной воды, утилизируемой в теплосети, прекращение ее сброса в поверхностные водные объекты рыбохозяйственного назначения и повышение экономичности процесса охлаждения конденсаторов турбин на ТЭС. При этом не известные ранее двойной или тройной сополимер солей полигексаметиленгуанидина не загрязняют обрабатываемую воду аммиаком, который способствует коррозионному разрушению медных сплавов.

Конкретные примеры осуществления способа.

Воду из Москвы-реки, прошедшую обработку известкованием в осветлителях с последующей механической фильтрацией известкованной воды на фильтрах с гранулированной загрузкой и ее двухступенчатым ионообменным умягчением на натрий-катионитных фильтрах ТЭЦ-25 направляют в бак подпиточной воды объемом 250 л, оборудованный лопастной мешалкой, откуда насосом НД-40/160 - в емкость охлажденной воды объемом 100 л на подпитку опытного образца оборотной системы, включающего в свой состав:

- вентиляторную градирню, состоящую из оросительной башни из органического стекла диаметром 280 мм и высотой 2000 мм с каплеуловителями и распложенной под ней емкостью охлажденной воды;

- вентилятор ЭВР №2, вмонтированный в нижнюю часть оросительной башни, сразу над емкостью охлажденной воды;

- два циркуляционных насоса оборотной воды БКЦНМ;

- два термостата подогрева оборотной воды СЖМЛ - 19/2.5-И1 с автоматической системой поддержания задаваемой температуры;

- систему трубопроводов для циркуляции оборотной воды и трубопровод продувочной воды с запорно-регулирующей арматурой.

Производительность опытного образца системы по циркулирующей оборотной воде поддерживают 2.0 м³/ч, температурный перепад на градирне - 5°С, потери воды на испарение - 14 л/ч, потери воды на унос - 2 л/ч, коэффициент упаривания оборотной воды - К_у=2.5-6.5. В бак подпиточной воды оборотной системы из дозирующей установки CVG-DA-200 мембранным насосом, входящим в ее комплект, подают рабочий раствор соли алкиленгуанидина. В качестве соли используют хлорид полигексаметиленгуанидина, из которого предварительно удаляют аммиак.

Пример 1. Удаление аммиака ведут из 50%-ного водного раствора хлорида полигекеаметиленгуанидина. Для этого к 200 г 40%-ного водного раствора гидроортофосфата аммония при перемешивании магнитной мешалкой добавляют 600 г 50%-ного водного раствора хлорида полигексаметиленгуанидина. Перемешивание ведут в течение часа, после чего смесь помещают в делительную воронку и оставляют в покое до разделения на верхний водный раствор солей аммония и вязкий нижний слой сополимера солей алкиленгуанидина. Вязкий нижний слой удаляют из делительной воронки, анализируют и сушат в вакуумном сушильном шкафу при температуре 70°С. Он не содержит аммиака и представляет собой двойной сополимер хлорида и ортофосфата полигексаметиленгуанидина, состоящий на 80% из звеньев А и на 20% из звеньев В. Далее берут 150 г высушенного двойного сополимера и готовят из него 10%-ный водный раствор. В бак дозирующей установки CVG-DA-200, заполненный на 50 л водой, помещают при перемешивании приготовленный 10%-ный водный раствор двойного сополимера и доводят объем водного раствора до 150 л. Получают 0.1%-ный водный раствора двойного сополимера хлорида и ортофосфата полигексаметиленгуанидина. Затем насосом, входящим в состав дозирующей установки CVG-DA-200, в подпиточную воду вводят 2.5 л/ч 0.1%-ного раствора двойного сополимера расчетной дозой 0.107 мг/л, а величину продувки оборотной системы поддерживают 12 л/ч. Процесс ведут до установления в оборотной системе коэффициента упаривания К_у=2.5. Через три часа после этого в продувочной воде, подлежащей утилизации, по общепринятой методике определяют содержание аэробных и анаэробных бактерий. В утилизируемой продувочной воде обнаруживают 100 КОЕ/мл аэробных бактерий и 15 КОЭ/мл анаэробных. В баке охлажденной оборотной воды появления пены не обнаруживают.

Пример 2. Получение 0.1%-ного водного раствора двойного сополимера хлорида и ортофосфата полигексаметиленгуанидина осуществляют по методике примера 1. Из дозирующей установки CVG-DA-200 в подпиточную воду вводят 2.8 л/ч 0.1%-ного раствора двойного сополимера расчетной дозой 0.121 мг/л, а величину продувки оборотной системы поддерживают 7.3 л/ч. Процесс ведут до установления в оборотной системе коэффициента упаривания К_у=2.5. Через три часа после этого в продувочной воде, подлежащей утилизации, по общепринятой методике определяют содержание аэробных и анаэробных бактерий. В утилизируемой продувочной воде обнаруживают 75 КОБ/мл аэробных бактерий и 7 КОЭ/мл анаэробных. В баке охлажденной оборотной воды появления пены не обнаруживают.

Пример 3. Получение 0.1%-ного водного раствора двойного сополимера хлорида и ортофосфата полигексаметиленгуанидина осуществляют по методике примера 1. Из дозирующей установки CVG-DA-200 в подпиточную воду вводят 3.5 л/ч 0.1%-ного раствора двойного сополимера расчетной дозой 0.151 мг/л, а величину продувки оборотной системы поддерживают 73 л/ч. Процесс ведут до установления в оборотной системе коэффициента упаривания К_у=4.0. Через три часа после этого в продувочной воде, подлежащей утилизации, по общепринятой методике определяют содержание аэробных и анаэробных бактерий. В утилизируемой продувочной воде не обнаруживают аэробных и анаэробных бактерий. В баке охлажденной оборотной воды появления пены не обнаруживают.

Пример 4. Получение 0.1%-ного водного раствора двойного сополимера хлорида и ортофосфата полигексаметиленгуанидина осуществляют по методике примера 1. Из дозирующей установки CVG-DA-200 в подпиточную воду вводят 3.1 л/ч 0.1%-ного раствора двойного сополимера расчетной дозой 0.188 мг/л, а величину продувки оборотной системы поддерживают 0.5 л/ч. Процесс ведут до установления в оборотной системе коэффициента упаривания К_у=6.5. Через три часа после этого в продувочной воде, подлежащей утилизации, по общепринятой методике определяют содержание аэробных и анаэробных бактерий. В утилизируемой продувочной воде не обнаруживают аэробных и анаэробных бактерий. В баке охлажденной оборотной воды появления пены не обнаруживают.

Пример 5. Получение 0.1%-ного водного раствора двойного сополимера хлорида и ортофосфата полигексаметиленгуанидина осуществляют по методике примера 1. Из дозирующей установки CVG-DA-200 в подпиточную воду вводят 3.5 л/ч 0.1%-ного раствора двойного сополимера расчетной дозой 0.212 мг/л, а величину продувки оборотной системы поддерживают 0.5 л/ч. Процесс ведут до установления в оборотной системе коэффициента упаривания К_у=6.5. Через три часа после этого в продувочной воде, подлежащей утилизации, по общепринятой методике определяют содержание аэробных и анаэробных бактерий. В утилизируемой продувочной воде не обнаруживают аэробных и анаэробных бактерий. В баке охлажденной оборотной воды наблюдают появление пены.

Пример 6. Удаление аммиака ведут щелочью из 50%-ного водного раствора хлорида полигексаметиленгуанидина. Для этого 355 г (2 моля) хлорида полигекеаметиленгуанидина, содержащего 710 мг аммиака (0.04 моля), растворяют при перемешивании в 700 мл горячей воды. К полученному раствору при перемешивании добавляют 110 г (1.96 моля) едкого кали в 110 мл воды. Смесь оставляют в покое до разделения на подвижный прозрачный раствор хлористого калия с примесью хлорида аммония и вязкую массу двойного сополимера хлорида и основания полигексаметиленгуанидина. С максимальной полнотой сливают водный раствор солей. Для этого стакан с реакционной смесью наклоняют поочередно в разные стороны до тех пор, пока из массы сополимера перестает отделяться раствор солей. Из двойного сополимера готовят 30%-ную водную суспензию, к которой при перемешивании добавляют по каплям концентрированную ортофосфорную кислоту до рН=9.5. Получают прозрачный водный раствор. Его анализируют. Аммиак в растворе отсутствует. Раствор содержит тройной сополимер хлорида, основания и ортофосфата полигексаметиленгуанидина, который состоит на 75% из звеньев А, на 10% из звеньев В и на 15% из звеньев С. Концентрацию полученного раствора тройного сополимера доводят до 10%. В бак дозирующей установки CVG-DA-200, заполненный на 50 л водой, помещают при перемешивании приготовленный 10%-ный водный раствор тройного сополимера в количестве 1500 г и доводят объем водного раствора до 150 л. Получают 0.1%-ный водный раствора тройного сополимера хлорида, основания и дигидроортофосфата полигексаметиленгуанидина. Затем насосом, входящим в состав дозирующей установки CVG-DA-200, в подпиточную воду вводят 2.5 л/ч 0.1%-ного раствора тройного сополимера расчетной дозой ОЛ07 мг/л, а величину продувки оборотной системы поддерживают 12 л/ч. Процесс ведут до установления в оборотной системе коэффициента упаривания К_у=2.5. Через три часа после этого в продувочной воде, подлежащей утилизации, по общепринятой методике определяют содержание аэробных и анаэробных бактерий. В утилизируемой продувочной воде обнаруживают 70 КОЕ/мл аэробных бактерий и 10 КОЭ/мл анаэробных. В баке охлажденной оборотной воды появления пены не обнаруживают.

Пример 7. Получение 0.1%-ного водного раствора тройного сополимера хлорида, основания и дигидроортофосфата полигексаметиленгуанидина осуществляют по методике примера 6. Из дозирующей установки CVG-DA-200 в подпиточную воду вводят 2.8 л/ч 0.1%-ного раствора тройного сополимера, расчетной дозой 0.121 мг/л, а величину продувки оборотной системы поддерживают 7.3 л/ч. Процесс ведут до установления в оборотной системе коэффициента упаривания К_у=2.5. Через три часа после этого в продувочной воде, подлежащей утилизации, по общепринятой методике определяют содержание аэробных и анаэробных бактерий. В утилизируемой продувочной воде обнаруживают 64 КОЕ/мл аэробных бактерий и 5 КОЭ/мл анаэробных. В баке охлажденной оборотной воды появления пены не обнаруживают.

Пример 8. Получение 0.1%-ного водного раствора тройного сополимера хлорида, основания и дигидроортофосфата полигексаметиленгуанидина осуществляют по методике примера 6. Из дозирующей установки CVG-DA-200 в подпиточную воду вводят 3.5 л/ч 0.1%-ного раствора тройного сополимера, расчетной дозой 0.151 мг/л, а величину продувки оборотной системы поддерживают 7.3 л/ч. Процесс ведут до установления в оборотной системе коэффициента упаривания К_у=4.0. Через три часа после этого в продувочной воде, подлежащей утилизации, по общепринятой методике определяют содержание аэробных и анаэробных бактерий. В утилизируемой продувочной воде не обнаруживают аэробных и анаэробных бактерий. В баке охлажденной оборотной воды появления пены не обнаруживают.

Пример 9. Получение 0.1%-ного водного раствора тройного сополимера хлорида, основания и дигидроортофосфата полигексаметиленгуанидина осуществляют по методике примера 1. Из дозирующей установки CVG-DA-200 в подпиточную воду вводят 3.1 л/ч 0.1%-ного раствора тройного сополимера, расчетной дозой 0.188 мг/л, а величину продувки оборотной системы поддерживают 0.5 л/ч. Процесс ведут до установления в оборотной системе коэффициента упаривания К_у=6.5. Через три часа после этого в продувочной воде, подлежащей утилизации, по общепринятой методике определяют содержание аэробных и анаэробных бактерий. В утилизируемой продувочной воде не обнаруживают аэробных и анаэробных бактерий. В баке охлажденной оборотной воды появления пены не обнаруживают.

В таблице 2 приведены данные, характеризующие микробиологическую коррозионную активность утилизируемой продувочной воды, полученной предлагаемым и известным (прототип) способами.

По имеющимся данным, для безопасной эксплуатации закрытых систем теплоснабжения концентрация анаэробных микроорганизмов в теплоносителе должна быть меньше 10 КОЕ/мл, а аэробных - меньше 1000 КОЕ/мл. Из данных табл. 2 следует, что по сравнению с прототипом утилизируемая продувочной вода, при концентрации в подпиточной воде сополимера хлорида и фосфата полигексаметиленгуанидина 0.12-0.19 мг/л, практически не содержит аэробных и анаэробных микроорганизмов, способных вызвать микробиологическую коррозию теплосети. Концентрация в подпиточной воде сополимера меньше 0.12 мг/л способствует увеличению микробиологической коррозионной активности утилизируемой воды. При концентрации сополимера больше 0.19 мг/л происходит вспенивание охлажденной оборотной воды.

Формула изобретения

1. Способ утилизации продувочной воды оборотной системы охлаждения теплообменного оборудования из меди и ее сплавов путем подачи в теплосеть, включающий умягчение продувочной воды перед утилизацией и компенсацию потерь оборотной воды подачей в оборотную систему подпиточной воды, отличающийся тем, что умягчение продувочной воды осуществляют за счет известкования в осветлителях подпиточной воды из поверхностного водного объекта с последующими механической фильтрацией известкованной воды на фильтрах с зернистой загрузкой и ее двухступенчатым умягчением на натрий-катионитных фильтрах, после чего в умягченную натрий-катионированную воду вводят соль алкиленгуанидина до концентрации 0,12-0,19 мг/л в подпиточной воде, подаваемой в оборотную систему, причем в качестве соли алкиленгуанидина используют хлорид полигексаметиленгуанидина, из которого перед использованием удаляют аммиак обработкой гидроортофосфатом аммония или вначале щелочью, затем кислотой, а величину расхода продувочной воды поддерживают равной потребности теплосети в утилизируемой воде.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что удаление аммиака из хлорида полигексаметиленгуанидина ведут 40%-ным водным раствором гидроортофосфата аммония, который вводят в 50%-ный водный раствор хлорида полигексаметиленгуанидина при перемешивании и массовом соотношении растворов 1:3, после чего раствор соли алкиленгуанидина в виде двойного сополимера хлорида и гидроортофосфата полигексаметиленгуанидина отделяют от водного раствора солей аммония и вводят в подпиточную воду.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что удаление аммиака из хлорида полигексаметиленгуанидина ведут щелочью, которую вводят в 10-50%-ный водный раствор хлорида полигексаметиленгуанидина, при этом щелочью доводят количество реагирующих веществ в растворе до равенства химических эквивалентов, отделяют двойной сополимер хлорида и основания полигексаметиленгуанидина от раствора побочных продуктов реакции, вводят в него ортофосфорную кислоту до образования раствора тройного сополимера хлорида, основания и дигидроортофосфата полигексаметиленгуанидина, после чего раствор тройного сополимера в качестве соли алкиленгуанидина вводят в подпиточную воду.

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 27.04.2008

Извещение опубликовано: 27.04.2008        БИ: 12/2008