氨冷凝器冷却水系统水处理方案优化及实践潘炳权

2008年第5期广东化工第35卷总第181期·85·氨冷凝器冷却水系统水处理方案优化及实践潘炳权1，文明通2，陈东成1，李庆旋1，李俊杰1(1．广东南方制碱有限公司，广东广州510760；2．广东省化学工业公共实验室广东省石油化工研究院，广东广州510665)[摘要]针对氨冷凝器冷却水系统水处理存在的冷却效果差和腐蚀问题，提出水质处理的优化方案，总结了优化前后的水处理效果，结果表明：使用新方案后，氨冷凝器的冷却效果得到明显的改善，冷凝排气压力降低，氨排压4机运行时为1.27～1.41MPa，3机运行时为1.19～1.31MPa，达到了安全、节能的目的。[关键词]氨冷凝器；水处理；优化；节能OptimizationandPracticeoftheWaterTreatmentProgramoftheCoolingWaterSystembyAmmoniaCondenserPanBingquan1,WenMingtong2,ChenDongcheng1,LiQingxuan1,LiJunjie1(1.GuangdongNanfangSodaCo.,Ltd.,Guangzhou510760；2.GuangdongPublicLaboratoryofChemicalEngineering,GuangdongResearchInstituteofPetrochemicalIndustry,Guangzhou510665,China)Abstract:Inaccordancewiththeproblemssuchaslowercoolingeffectandcorrosionofthewatertreatmentofthecoolingwatersystemofammoniacondenser,thewatertreatmentprogramofthewaterqualitywasoptimized,andthewatertreatmenteffectbeforeandaftertheprogramweresummarized.Theresultsshowedthecoolingeffectofammoniacondenserwasimprovedobviously,theammoniaexhaustpressureofcondenser4was1.27～1.41MPawhenoperation,whilethecondenser3was1.19～1.31MPa,andmoreenergywassavedafterusingthenewprogram.Keywords:ammoniacondenser；watertreatment；optimization；conserveenergy某化工厂盐硝车间循环冷却水主要用于冷却氨冷凝器，氨冷凝器的冷凝管为Φ25×0.8mm的波纹管，材质为316L不锈钢，每台换热面积为240m2，水流型式为低进高出，循环冷却水系统参数见表1。1循环水系统存在的问题盐硝车间循环冷却水系统存在的主要问题是氨冷凝器的冷却效果不理想。氨冷凝器的冷却效果一般根据氨机排气压力(下面简称氨排压)来判断，若氨排压大于1.5MPa时，容易跳机，尤其在夏季冷却塔回水浊度高的时候。在拆开的换热管道中发现有褐色粘状附着物，对2007年3月28日拆开的换热器冷凝管内存在的棕褐色粘状附着物进行细菌总数和硫酸盐还原菌的微生物分析，结果见表2。化工环保[收稿日期]2007-12-29[作者简介]潘炳权(1971-)，男，安徽蚌埠人，硕士，工程师，主要从事生产和设备管理工作。广东化工2008年第5期·86·(m3·h-1)1800系统保有水量H/m31300浓缩倍数/N2.0～3.0冷却塔入口温度t1/℃37冷却塔出口温度t2/℃32补充水量M/(m3·h-1)150表2微生物的分析结果Tab.2Theanalyticalresultsofmicrobe个·mL-1项目分析结果标准值细菌总数4.1×1065×105硫酸盐还原菌6150分析结果表明：循环冷却水系统中细菌总数和硫酸盐还原菌数均超过GB50050-95规定的标准值，说明换热器冷凝管内存在的棕褐色粘状附着物主要是微生物污垢，它是造成氨冷凝器的排气压力升高的主要原因。因此，控制冷凝管内微生物污垢的产生，是水处理工作的重点。2水处理新方案根据盐硝车间实际运行情况，对原处理方案进行了优化，新方案的处理工艺：首先对水系统进行菌藻杀灭及粘泥剥离，尽量清除附着在冷凝管内的微生物污垢，排污置换后，转入日常运行维护。日常运行维护时，投加GD-318缓蚀阻垢剂，控制热交换设备及管道的腐蚀和结垢，冲击式投加GD-403氧化性杀菌灭藻剂和GD-423非氧化性杀菌灭藻剂，控制循环冷却水系统中微生物及粘泥的滋生。药剂的使用方法为：2.1GD-318缓蚀阻垢剂该品是一种复合型水质稳定剂，特别适合于低硬、低碱度的腐蚀型水质，可与溴、氯等氧化性杀菌剂匹配使用，与GD-423非氧化性杀菌灭藻剂匹配使用时具有增效作用。投加量视水质和工艺条件而定，一般为60～80mg/L，pH控制范围为6.8～8.5，循环水中药量可通过分析总磷酸盐含量进行监控。2.2GD-403氧化性杀菌灭藻剂该品具有高效、低毒、广谱的特点，属于杀灭型药剂，杀生效果好。投加量根据余氯分析结果控制，即保持循环水中有足够的活性氯含量(余氯为0.5～1.0mg/L)，并维持足够时间(加药后2h测)。根据系统内微生物滋生状况，确定药剂的投加量及投加频率。2.3GD-423非氧化性杀菌灭藻剂该品的杀生机理是通过破坏微生物的细胞结构及微生物的正常代谢等方式杀生。药剂中含有有机硫及阳离子表面活性剂，具有表面分散的性能，对已形成的微生物粘泥和污垢剥离效果好，杀生速度快。此外，它与GD-403氧化性杀生剂交替使用时，采用冲击式投加时，对那些生命力极强而又易产生抗药性的菌类能产生很好的杀灭效果。根据系统内微生物滋生状况，确定药剂的投加量及投加频率。3水处理效果新方案水处理前、后氨冷凝器主要运行参数变化见表3、4。表3氨冷凝器主要运行参数变化(新方案前)Tab.3Changeofmainoperationparametersofammoniacondenser(beforenewplan)时间泵出口温度/℃塔回水温度/℃氨排压/MPa备注8月20日12:0030.532.51.453机运行18:0033351.403机运行8月21日12:0031.833.81.383机运行8月22日17:5034.236.51.474机运行8月23日12:0032341.414机运行18:0033351.444机运行8月24日10:4034361.494机运行18:1033.335.31.474机运行8月25日18:0033351.484机运行8月26日11:0031.533.81.363机运行17:0033.5361.504机运行2008年第5期广东化工第35卷总第181期·87·表4氨冷凝器主要运行参数变化(新方案后)Tab.4Changeofmainoperationparametersofammoniacondenser(afternewplan)日期原出口温度/℃塔回水温度/℃氨排压/MPa备注9月1日9:3033.3361.464机运行17:303335.51.484机运行9月2日9:303335.61.464机运行17:0032.8361.484机运行9月3日6:3031.533.81.333机运行9月4日6:0032.134.41.334机运行9月12日11:0031.633.91.293机运行15:0031.734.11.293机运行表3、4结果表明：剥离处理从8月28日开始，在剥离处理的前阶段，氨机排压变化不明显，9月3日氨冷器底部排污后，氨排压下降明显。9月4日4机运行氨排压为1.33MPa。冷却效果明显改善。正常运行后氨排压运行参数变化见表5。表5排气压力运行参数变化Tab.5Changeofoperationparametersofexhaustpressure日期氨排压/MPa日期氨排压/MPa日期氨排压/MPa日期氨排压/MPa日期氨排压/MPa9月3日3机：1.254机：1.399月10日3机：1.263机：1.263机：1.269月16日4机：1.383机：1.283机：1.299月22日4机：1.323机：1.282机：1.099月28日3机：1.269月4日4机：1.334机：1.394机：1.369月11日4机：1.414机：1.379月17日3机：1.233机：1.272机：1.059月23日3机：1.253机：1.263机：1.269月5日4机：1.273机：1.193机：1.173机：1.169月12日4机：1.373机：1.293机：1.289月18日3机：1.133机：1.203机：1.189月24日3机：1.283机：1.333机：1.319月6日3机：1.223机：1.209月13日3机：1.253机：1.303机：1.269月19日3机：1.163机：1.204机：1.309月25日3机：1.283机：1.319月8日3机：1.239月14日3机：1.244机：1.404机：1.409月20日4机：1.274机：1.339月26日3机：1.293机：1.309月9日3机：1.244机：1.344机：1.389月15日4机：1.384机：1.419月21日3机：1.199月27日3机：1.25广东化工2008年第5期·88·的结果表明：正常运行后连续三周(每周交替投加一次杀菌灭藻剂)氨冷凝器排气压力为4机运行时为1.27～1.41MPa，3机运行时为1.19～1.31MPa，在生产负荷不变的情况下，比较方案优化前，少开一台冷凝器的天数明显增多，达到了安全生产和节能的要求。粘泥剥离处理后，冷凝管的清洁度见图1。图1处理后冷凝管的清洁度Fig.1Thecleaninglevelofcondensatepipeafterstrippingtreatment9月10日拆下一根冷凝管进行解剖发现：出水口端干净，无粘状物附着，进水口端有少量褐色物附着，无粘性，说明冷凝管内微生物及其污垢绝大部分已被杀灭和剥离。新方案处理后，循环冷却水系统中微生物的控制结果见表6。表6微生物的控制结果Tab.6Thecontrolresultsofmicrobe个·mL-1时间异养菌SBR10月10日加药(403)前加药后2h3.2×10554.50.410月17日加药(423)前加药后3h1.9×1051.4×1034.80.6从表6的结果可知：水系统中硫酸盐还原菌控制较好，低于标准值50个/mL；异养菌在第二次药前维持在较高的水平，投加杀菌剂后，细菌总数得到明显控制，杀菌率为99%以上。4结论(1)采用新方案处理后，氨冷凝器的冷却效果得到明显的改善，氨排压4机运行时为1.27～1.41MPa，3机运行时为1.19～1.31MPa，在生产负荷不变的情况下，冷凝器的排气压力降低，达到了安全生产和节能的目的。(2)新方案能够较好地控制循环冷却水系统中微生物污垢的产生。(本文文献格式：潘炳权，文明通，陈东成，等．氨冷凝器冷却水系统水处理方案优化及实践[J]．广东化工，2008，35(5)：85-88)(上接第63页)占单体5%以下，乳化剂3.0g左右，所制得的树脂经表面处理后吸水性能更好。参考文献[1]邹新禧．超强吸水剂[M]．北京：化学工业出版社，1991，205-206．[2]孙履厚．精细化工新材料与技术[M]．北京：中国石化出版社，1998：644．[3]郭建维．高吸水树脂的现状与发