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    合成氨化肥廠中鋁排管水質穩定的分析

      合成氨生產存有冷卻降溫的工藝環節,冷排材料之選用和生產的介質腐蝕性相關。合成、壓縮等大多數工段生產介質腐蝕較輕,一般采用碳鋼冷排;但碳化氮吸收工段生產介質堿性較強,故常采用冷卻鋁排管。氮肥廠的冷卻水消耗量很大,一般采用循環水。但是,冷卻水循環使用時,冷卻設備會產生結垢與腐蝕,其結垢腐蝕傾向與給水水質、濃縮倍數和設備材質等因素相關,需要按照具體的情況進行水質穩定。本文先就合成氨化肥廠水質穩定過程進行了分析討論。

      一、初期水質穩定狀況:

      為提高生產效率,該廠經改造構成了碳化、合成與造氣的三個單獨循環冷卻水系統,按新系統設計要求,合成及碳化系統給水采用軟水,由鈉型陽離子交換器制備,造氣系統仍采用井水給水,循環水與半水煤氣直接接觸,沉淀處理后從中排出 6m?/h 水量用于鍋爐除塵。但是在運行了一個多月之后,碳化系統中鋁排出現了點蝕。而后人們便開始研究了冷卻水循環系統中水質穩定的狀況。

      運行初步階段,用在冷卻給水的軟水水質時而不穩定,軟水量不足時則改用井水給水。由于補充水源的變化,初期水質與濃縮倍數N 相關性很差。所以采用水質穩定指數進行判斷。

      判斷結果與合成系統碳鋼冷排的實際情況相符,但與造氣系統實際運行未出現顯明結垢的狀況不符,也不能解釋碳化系統鋁排管的點蝕現象。這是由于造氣循環水系統中.水與半水媒氣直接接觸,溶入了H,S、So、co。及耗氧物質,提高了循環水的限定碳酸鹽硬度。此外,將一部分水用予鍋爐除塵,濃縮倍數較低(N≈1.4),因此,造氣循環水系統一般不會結垢。

      二、軟水給水的水質測算及穩定方案:

      對于合成和碳化系統,需按全采用軟水給水、濃縮倍數N=2.5倍的原設計要求測算穩定水質。

      由測算數據得出,若全采用軟水給水,循環系統將受到嚴重腐蝕。因此,采用軟水給水不適合??紤]到廠內已安裝了冷卻給水用軟水設備(給水能力為 30m?/h),初步采用了軟水與井水混合給水方案。根據計算,按照井水和軟水 1∶3之比例進行給水,能夠控制指數穩定在6~7。經實踐結果證實,對碳鋼式冷排運用這個運行方式是可行的,但是未能夠控制鋁排點蝕。又因軟水的制備成本略高,所以終端運用了井水給水與投加阻垢緩蝕劑的水質穩定措施。

      根據水質條件,經試驗和類比研究,先后采用了兩種阻垢緩蝕劑配方投藥試運行,碳鋼冷排水管具有良好的阻垢緩蝕效果。雖然鋁排管的阻垢效果也較好,但其點蝕現象仍未得以控制。另外,使用了未損壞的緩蝕劑和預膜劑,鋁排預膜試驗未達到預期效果。因篇幅所限,下期我們再來講解該冷卻鋁排的點蝕控制辦法,敬請期待。

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