高炉煤气洗涤水处理系统内部结垢的原因分析.doc

高炉煤气洗涤水处理系统内部结垢的原因分析.doc高炉煤气洗涤水处理系统内部结垢的原因分析摘要:在循环水处理系统中经常出现水泵零部件腐蚀,管道及阀门结垢严重,冷却塔配水支管结垢和腐蚀、喷头堵塞。木文对循环水处理系统出现的结垢问题进行分析,提出处理策略。关键词:煤气洗涤水;结垢;腐蚀;处理中图分类号:TF526+.4文献标识码:A文章编号:引言由于高炉原燃料成份及冶炼操作条件不断发生变化,高炉煤气洗涤水的成份很不稳定。在循环水处理系统中经常出现水泵零部件腐蚀、管道及阀门结垢严重、冷却塔配水支管结垢和腐蚀,确保高炉煤气洗涤水的水质稳定对提高循环率、减缓系统的腐蚀和结垢、降低运行成本及达标排放具有重要意义。1、 、 高炉煤气洗涤水结垢原因高炉原燃料屮含有大量的Fe、C和少量的Cel、Zn、Mg、Mn、Si等元索,当洗涤水在高温下与荒煤气中的CaO及C02接触时,使得CaO及C02溶于水后水中的碳酸盐硬度增加。经测定,每洗涤一次,洗涤水的碳酸盐硬度增加1〜3DII。同时荒煤气中的ZnO、MgO>MnO2及Si02在高温下溶于水后,洗涤水Mg2+、Mn2+、HS1O3-的浓度迅速增大。其中的Zn2+浓度增加最快,每洗涤一次Zn2+浓度增加10~20mg/Lo由于高炉原料屮的部分碱金属以***化物形式存在,在高炉冶炼时少量碱金属***化物被蒸发进入荒煤气中,经洗涤后水中的C1-浓度增加,每洗涤一次C1-浓度增加5~10mg/Lo高炉煤气洗涤水在洗涤循环过程中水中的碳酸盐硬度增大,Zn2+、Cl-会不断增加,这是不同于其他循环水系统的水质特点。高炉煤气洗涤水系统屮形成的污垢主要由污泥和水垢组成,其屮污泥占20%〜25%,水垢占75%〜80%。水垢主耍是由碳酸盐垢、磷酸盐垢、锌垢及由腐蚀产生的氢氧化铁筹组成。污泥主要是由水中的悬浮物、有机质和生物质在水的流动状态、溶解固体含量及温度等条件变化时,依赖其内聚性和附着力而形成的。〜60°C,洗涤水在经过水处理设施时不断降温,水与空气接触,水「『的C02分压大于空气中的C02分压,水中的C02外逸,形成碳酸盐沉淀。反应式如下:Ca2++2IICO3-=CaCO3I+C02t++浓度较高、pH值大于8时,容易产生磷酸钙沉淀。反应式如下:3Ca2++2P043-=Ca3(P04)2/同时由于磷酸锌的临界pH值小于7,因此系统中很容易产生磷酸锌沉淀。反应式如下:3Zn2++2P043-二Zn3(P04)+浓度随肴洗涤次数的增加而逐渐增大,直至在一定温度、pH值等条件下达到极限浓度,当Zn2+浓度继续增大时便产生氢氧化锌沉淀。反应式如下:Zn2卄20H-=Zn(OH)、水处理构筑物的金属结构会产生溶解氧腐蚀,腐蚀的结果就形成氢氧化铁沉淀。反应式如下:Fe2++20H-二Fe(OH)2I5硅垢洗涤水中的硅酸或硅胶在pH值大于8时容易发生缩合,在浓度较大的金属离子影响下形成硅垢。反应式如下:5Zn2卄2HCO3-+8OH~二2ZnCO3•3Zn(0H)2+2H202ZnCO3•3Zn(OH)2+3H2SiO3=2ZnCO3•3ZnSiO3+6H2O3、 高炉煤气洗涤水结垢和腐蚀的控制措施1降低循环水系统