第十八章 循环水.pptVIP

湿空气的性质 –湿球温度 水的冷却机理 接触传热：热废水通过接触面向空气传递热量 蒸发散热：水分子蒸发带走汽化潜热，从而使水温降低 水的冷却构筑物分类 冷却湖：利用天然湖泊或水池中水体表面自然蒸发而降低水温。 喷水冷却池：在人工水池上安装成组的喷头，通过喷水蒸发而降低水温。 冷却塔：塔体内安装淋水装置，热废水在与空气流接触过程中降低水温。 冷却塔分类系统 冷却塔的种类 机械通风冷却塔 机械通风冷却塔(con’d) 淋水装置：扩大水气接触面积，主要有点滴式、薄膜式、点滴薄膜式 配水系统：将热废水均匀分布在整个淋水装置横断面上，有管式、槽式、池式三种类型 机械通风冷却塔(con’d) 通风系统：包括风源和配风装置 风源：自然风力、通风机 配风装置：百叶窗板、进风口、风筒、导流伞 集水池：位于塔体正下方，起收集、储存、调节作用 收水器：防止非蒸发的水沫流失或防止大气污染 循环冷却水出现的问题 – 结垢和腐蚀 产生原因 水质污染 悬浮物，设备密封不严导致漏油等 脱CO2作用： 浓缩作用：循环水冷却过程中因蒸发、风吹、渗漏、排污等造成水量损失，使系统中的溶解盐浓缩 盐析出、腐蚀 结垢和腐蚀 (con’d) 水温变化： 水温升高：Ca/Mg盐类、CO2溶解度降低，使水失去稳定性而结垢。 水温降低：水中CO2量超过平衡需要量，溶解金属表面上的CaCO3层，使金属与溶解氧作用而被腐蚀。 电化学腐蚀：由于溶解氧的存在以及金属表面的不均匀性和冷却水的导电性，在碳钢表面形成微电池，造成腐蚀和结垢。 微生物腐蚀： 水质稳定性的鉴别 饱和指数IL 稳定指数IR 饱和指数IL: 稳定指数IR 第四节、循环冷却水的稳定处理 水垢的控制 腐蚀的控制 防止微生物滋生 水垢的控制 降低水中结垢离子的浓度 稳定水中结垢离子的平衡关系； 破坏结垢离子的结晶长大。 降低水中结垢离子的浓度 稳定水中结垢离子的平衡关系 破坏结垢离子的结晶长大 投加阻垢剂 破坏或控制结晶的某一进程，使水垢难以形成 螯合剂：与阳离子形成螯合物或络合物，将金属离子封闭起来，阻止其与阴离子反应生成水垢。 e.g.EDTA 抑制剂:能扩大物质结晶的介稳定区，在相当大的过饱和程度上将结垢物质稳定在水中不析出。 分散剂 腐蚀的控制 防腐层：隔绝金属和循环水 阴极保护： 使用E0比Fe低的Mg、Zn等牺牲阳极与需要保护碳钢设备连接，使碳钢设备成为阴极而受到保护。 将需要保护的碳钢设备接到直流电源的负极上，并在正极上再接一个辅助阳极，设备在外加电流作用下转成阴极而受到保护 投加无机或有机缓蚀剂:使金属表面形成一层均匀致密、不易剥落的保护膜 缓蚀膜类型及特点 防微生物滋生 防止冷却水系统渗入营养物和悬浮物 混凝沉淀和过滤预处理:可去除大部分悬浮物和微生物 遮断阳光：防止藻类繁殖 投加杀生剂 杀生剂以各种方式杀伤微生物、如重金属可穿透细胞壁进入细胞质中，破坏维持生命的蛋白质基团。 非氧化性杀生剂 氯代酚类： 吸附在细胞壁上，并渗透到细胞质中，与细胞质作用形成胶体溶液，并使蛋白质沉淀，从而杀死微生物 季胺盐类：阳离子型表面活性剂 吸附到微生物上，与细胞壁上的负电荷部位形成静电键，产生压力，还能破坏细胞的半透膜组织，引起细胞内代谢物质和辅酶漏泄，而杀灭细菌 有机氮硫类： 与蛋白质中的半胱氨酸基结合，使酶丧失功能，微生物死亡。 * * * * * * * * * * 离子交换法或石灰软化法预处理 * 加酸稳定重碳酸盐 对一些水量较大，而水质要求并不十分严格的循环水系统 加H2SO4使pH值降低，碳酸盐转化成溶解度较大的硫酸盐： 向水中通CO2或净化后的烟道气，稳定重碳酸盐 适用于生产过程中有多余的干净CO2气体或有含CO2的废水可以直接利用的情况。 * * * 缓蚀膜类型 典型缓蚀剂名称 保护膜的持点 氧化膜型 (钝化膜型) 铬酸盐 亚硝酸盐 钨酸盐 钼酸盐 致密 薄膜(3—20nm) 与基础金属的结合紧密 缓蚀性能好 沉 淀 膜 型 水中离子型 （与水中钙离子等生成不溶性盐） 聚磷酸盐 磷酸盐 硅酸盐 锌盐 与基础金属结合不太紧密缓蚀效果 不佳多孔，膜厚 （金属离子型 与缓蚀对象 的金属离子生 成不溶性盐） 琉基苯并噻锉 苯并三氮锉 甲苯基二氮锉 较致密，膜较薄 缓蚀性能较好 吸附膜型 胺类 硫醇类 表面活性剂 木质素 对酸液、非水溶液等，在金属表清洁的状态下，形成较好的吸附层。在淡水中，对碳钢的非清洁表面，难以形成吸附层 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * South China University of Technology 第十八章