Использование надсмольной воды в качестве ингибитора накипеобразования
Снижение накипеобразования в теплообменной аппаратуре – первостепенная задача для технологических процессов коксохимического производства. При нарушении теплообмена затрудняется охлаждение коксового газа в первичных газовых холодильниках, что приводит к потерям химических продуктов и перерасходу электроэнергии для расхода газа.
Природные воды, используемые в качестве охлаждающего агента в теплообменной аппаратуре, вызывают образование на поверхности нагрева солевых отложений, состоящих преимущественно из карбоната кальция. Это обусловлено распадом солей карбонатной жесткости при нагревании воды с потерей углекислоты и выпадением в осадок карбоната кальция. Интенсивность образования осадка зависит от температуры нагрева и количества бикарбонатов в воде.
Для предупреждения отложений карбоната кальция на коксохимических предприятиях испытано много различных способов обработки охлаждающей воды: подкисление серной кислотой; фосфатирование; обработка фенольными водами, содержащими хлорид и сульфат аммония. В настоящее время для предотвращения накипеобразования в оборотных системах водоснабжения все большее применение находят фосфорорганические соединения. Эффективным соединением данного класса является оксиэтилидендифосфоновая кислота.
Для обеспечения эффективного управления кристаллизацией малорастворимых солей в водной системе оксиэтилидендифосфоновой кислотой предлагается производить предварительное умягчение подпиточной воды. В качестве реагентов для умягчения воды рекомендуют различные вещества: соляную кислоту, серную кислоту, сульфат аммония, хлорид аммония и др.
Однако все эти способы не обеспечивают безнакипного режима работы теплообменной аппаратуры.
Образование карбонатных отложений трудно предотвратить потому, что в условиях производства техническая вода, поступающая на пополнение циклов, характеризуется высокой общей (8-15 мг-экв/л) и карбонатной (5-7 мг-экв/л) жесткостью.
Надсмольная вода газосборникового цикла является одним из наиболее вредных сбросов в фенольную канализацию. Высокое содержание в ней органических и минеральных примесей осложняет работу биохимустановки (БХУ). Поэтому эта вода, минуя БХУ, поступает на тушение кокса.
При взаимодействии компонентов воды с раскаленным коксом в атмосферу выбрасываются вредные вещества в виде паров и продуктов разложения солей связанного аммиака и других примесей (аммиак, хлористый водород, роданиды, цианиды, фенолы и др.), коксотушильное оборудование подвергается интенсивной коррозии.
Между тем, надсмольная вода благодаря присутствию в ней минеральных и органических соединений может быть использована для стабилизационной обработки оборотной охлаждающей воды. Надсмольная вода представляет собой концентрированный раствор хлористого аммония (до 50 г/л), в ней присутствуют также органические основания, фенолы и др.
Вследствие наличия в надсмольной воде органических веществ она обладает способностью снижать коррозионную активность водной системы.
Предотвращение образования карбонатных отложений при использовании смеси технической и надсмольной воды объясняется в основном протеканием обменной реакции между бикарбонатом кальция и солями аммония с образованием хлорида кальция. Взаимодействием связанных солей аммония с бикарбонатом кальция соли временной жесткости переводятся в соли постоянной жесткости, не кристаллизующиеся в теплообменной аппаратуре.
