1、总第2 1 5 期2023年第1 0 期生产与应用摘要：用多胺成膜药剂替代传统的磷酸三钠在工业锅炉中进行试验，对试用前、试用稳定期及试用结束三个阶段进行监测，根据火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准（GB12145一2 0 1 6)以及某化工厂的技术标准等确定监测内容。主要涉及的监测项目有pH值、磷酸根、二氧化硫、电导率、蒸汽品质、炉水品质、锅炉水汽损失率等。本次监测的主要结果显示，炉水多胺成膜药剂试用稳定期及试用结束阶段，锅炉给水、炉水、蒸汽及凝结水品质满足GB12145一2 0 1 6 要求，且优于试用前汽水品质；锅炉平均连续排污率由前几年的2.5%降至1%以下，节约除盐水量和热量。关键
2、词：炉水；磷酸三钠；多胺成膜药剂；应用研究中图分类号：TK2290引言当前，在供给侧改革力度不断加大，煤价不断升，市场竞争日趋激烈的形势下，节能减排对于企业运营的意义在不断增强。对企业来说,进一步提高蒸汽动力系统的循环效率，意味着节能降耗和环保的双重收益。随着经济的迅猛发展，缺水现象和水质恶化问题越来越突出。因此节约用水,搞好水处理,提高工业用水的利用率至关重要，对工业用水的处理,其核心问题就是要选择采用优质安全的水处理药剂，提高水资源使用的可重复性和高效性 2-3 。因而对水处理药剂的研究和应用一直是当前水处理工作的热点。全面认识和用好水处理药剂，也是工业企业负责水处理的技术人员及操作人员最
3、为关心的内容。目前无论国际还是国内，利用最新炉水处理技术对传统处理工况进行改进和替代的趋势日渐加快。高效水处理药剂能使锅炉、汽轮机等设备结垢积盐的腐蚀产物及硅酸盐、钙镁盐在线剥离，实现机组高效率运行，可以有效应对防腐防结垢，优化水汽品质指标，实现节能减排。某化工厂现有2 台蒸发量为7 5 t/h的循环流化床锅炉、2台蒸发量为1 3 0 t/h的循环流化床锅炉和1 台蒸发量为2 6 0 t/h的循环流化床锅炉，主要生产电能、蒸汽、甲醇醋酐等产品1多胺成膜药剂试验目的在额定蒸发量7 5 t/h的锅炉进行试验，其锅炉实际蒸发量5 0 t/h，平均补水量为5 0 t/h。为了保持炉水水质稳定正常，提高
4、炉水水质合格率，同时解决炉内腐蚀和结垢的问题，提出采用新型药剂替代磷酸三钠，使炉水磷酸根指标趋于零,最终达到无磷排放。另外，提高炉水的浓缩倍数，可以使锅炉排污率降低，减少污水排放，节水的同时节约热能 4。收稿日期：2 0 2 3-0 3-1 5作者简介：曹荣，男，1 9 8 2 年出生，毕业于浙江工业大学，硕士学位，工程师，从事发电企业的节能环保、化学的研究工作。山西化工Shanxi Chemical Industry多胺成膜药剂在工业锅炉中的应用研究曹荣，衡世权（华电电力科学研究院有限公司，浙江杭州3 1 0 0 3 0）文献标识码：A2多胺成膜药剂试验2.1试验过程主要仪器设备见表1。表1
5、 监测主要仪器设备序号仪器名称1酸式滴定管2紫外可见分光光度计3离子色谱仪4离子色谱仪5总有机碳分析仪6超高灵敏度ICP-MS在试验前,采用原药剂的情况下选取锅炉连续运行一周的数据，以便后续对比使用。加人多胺成膜药剂后对系统进行调试，同时对锅炉定排连排进行调整，加快系统中铁锈污垢物的排放，排污率由高到低进行调整并逐渐趋于正常。2.2试验前后pH值变化分析通过选取试验前一周的数据和调试稳定后1 0 d的数据进行对比分析,由图1 可以得出,pH值总体由10.5左右向下偏移至9.5 左右，满足技术要求。10.6010.4010.20值1 0.0 09.409.109.008.8012345.6789
6、10时间d图1 试验前后炉水pH值趋势图2.3试验前后磷酸根变化分析根据GB/T121452106指标要求,磷酸根质量浓度控制在2 1 0 mg/L,采用多胺成膜药剂后,磷酸根质量浓度从1 4mg/L左右控制到 1 mg/L以内,随着时间延长会逐渐降低至零。Total 215No.10,2023D0I:10.16525/14-1109/tq.2023.10.046文章编号：1 0 0 4-7 0 5 0(2 0 2 3)1 0-0 1 0 7-0 3使用原药剂型号/规格25mLUV2700ICS-1100ICS5000+N/C UV-HSPlasmaQuantMS使用多胺成膜药剂工仪器编号FX
7、-BL-1065HX-YQ-1256HX-YQ-1069HX-YQ-1067HX-YQ-1205HX-YQ-1252山西化工 第43 卷如图2 所示，截止试验末期磷酸根质量浓度已降低至1 mg/L以下,剩余炉内残留磷酸根会最终置换完全。因为锅炉之前的运行环境因素，炉内附着的磷酸根需要随着时间推移不断的排出,最终将实现无磷。14208(1/m)/(-0d)d64+012345.678910时间/d图2 订试验前后炉水磷酸根含量趋势图2.4试验前后电导率变化分析根据GB/T121452106相关指标炉水电导率该压力等级未明确说明，一般控制在1 0 0 S/cm,如图3,试验期间电导率大幅降低,由试
8、验前的1 0 0 s/cm以上下降并稳定在40 S/cm之内。250(uo/S)/率吉审20015010050012345678910时间/d图3 订试验前后炉水电导率趋势图2.5试验前后二氧化硅变化分析根据GB/T12145一2 1 0 6 相关指标,炉水二氧化硅在该压力等级虽然未明确说明，但是高级别压力等级的指标控制在2 mg/L以内，根据图4所示,加入多胺成膜药剂后，炉水中二氧化硅的质量浓度稳定在1mg/L左右，已满足5.0 1 0 MPa的锅炉炉水二氧化硅控制指标。3.50(T/au)/(0S)d3.002.502.001.501.000.500.0012345678910时间/d图4
9、订试验前后炉水二氧化硅含量趋势图通过上述试验前后4组数据曲线对比分析，可以清楚地得出水汽指标数据变化情况。炉水及蒸汽指标的变化幅度比较小,并逐步趋于平缓,将更有利于实际水质控制。具体表现在，pH从1 0.5 左右控制到9.5左右,磷酸根最为明显,从1 4mg/L左右控制到1 mg/L以下，电导率从1 5 0 S/cm左右控制到40 S/cm以下。2.6试验前后蒸汽品质变化分析采用锅炉汽水品质化验分析数据作为计算分析依据,以试验前的历史数据作为基础,对锅炉汽水品质统计分析结果见表2。从试用前和试用稳定期的汽水品质统计分析数表2 试验前后汽水品质统计分析结果测试项目试验前实测试验期间实测控制标准平
10、均值SiO/(g/L)20主蒸汽pH(25)氢电导率/(S/cm）pH(25)使用原药剂使用多胺成膜药剂1使用原药剂使用多胺成膜药剂1使用原药剂使用多胺成膜药剂-平均值21.818.49.2 1010.060.260.39.1 9.7电导率/(S/cm）100炉水p(SiO,)/(mg/L)p(PO4-)/(mg/L)据对比可见：主蒸汽电导率及硅基本无变化,pH值有所提升；炉水pH、硅基本无变化,电导率下降明显，且磷酸根稳定在1 mg/L以下。总体来说,试用稳定期的汽水品质要优于试用前。3多胺成膜药剂性能特点及作用机理分析本次试用的多胺成膜药剂分为在锅炉给水加氨处加入,药剂基本性能参数如表3
11、所示。表3 多胺成膜药剂基本性能参数性能参数数据颜色状态淡黄色或透明液体pH12 0.5(20 )凝固点/0密度g/cm)1.05 0.05(20)包装规格(桶)/kg25多胺成膜药剂在各种不同成分的协同作用下，可以代替传统的氨水、磷酸三钠等化学药剂,不仅可以提高防腐蚀防结垢性能，还能够提高汽水循环效率，与传统工艺相比具有较明显优势。不含氨成分的特性,使其在调节pH值时避免了由氨所引起的对水汽系统中铜及铜合金设备的腐蚀。药剂可以与铁原子以配位键的形式相互吸附，多胺在金属表面形成保护膜，隔绝溶解氧、二氧化碳等腐蚀性杂质对水冷壁等金属的侵害，保护膜不仅可以抑制电化学腐蚀过程，还能抑制流动加速腐蚀的
12、能力。药剂具有最佳的液汽分配比,通过对除氧器下降管投药，使整个汽水循环系统pH值维持在最佳范围,并形成连续均匀的保护膜，对系统提供整体全面的保护。药剂由全挥发性有机物组成，其投加不会对炉水中电导率指标产生明显影响。因此与传统磷酸盐处理工况相比，炉水的浓缩倍率将会提高,故而锅炉排污率会降低，节水的同时节能，提高锅炉热效率。4结语多胺成膜药剂的使用，给工业企业将会带来技术上和经济上收益。技术性方面通过改善水汽质量指标，降低化学专业工作量；经济性方面，减少锅炉排污量，锅炉平均连续排污率由前几年的2.5%降至1%以下，节约除盐水量和热量，从而提高系统热效率。综上9.20.2510.039.49153.
13、93321.75310.071.00.942023年第1 0 期曹荣：多胺成膜药剂在工业锅炉中的应用研究109.所述,多胺成膜药剂在实现水汽指标进一步优化的基础上，锅炉排污率得到显著降低。在长时间使用后，能满足火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准（G B 1 2 1 45 2 0 1 6)及该化工厂水汽品质控制要求，还能保证锅炉长期经济安全稳定运行。参考文献1】赵金云,李东峰.锅炉给水水质不合格原因分析与解决方案 J.特种设备安全技术,2 0 0 8(4)：1 0-1 2.Research on the Application of Polyamine Film Forming Agents
14、 in Industrial Boilers(Huadian Electric Power Research Institute Co.,Ltd.,Hangzhou Zhejiang 310030,China)Abstract:The use of polyamine flm-forming agents instead of traditional trisodium phosphate in industrial boilers was tested,and themonitoring content was determined based on the Water and Steam
15、Quality Standards for Thermal Power Units and Steam Power Equipment(GB12145-2016)and the technical standards of a certain chemical plant during the pre trial,stable trial,and post trial stages.The mainmonitoring items involved include pH value,phosphate radical,sulfur dioxide,conductivity,steam qual
16、ity,boiler water quality,and boilerwater vapor loss rate.The main results of this monitoring show that during the stable and end of trial period of polyamine film formingagents in boiler water,the quality of boiler feedwater,boiler water,steam,and condensate meets the requirements of GB 12145-2016,a
17、ndis superior to the quality of steam and water before trial.The average continuous discharge rate of the boiler has decreased from 2.5%inprevious years to below 1%,saving the amount of desalinated water and heat.Key words:boiler water;trisodium phosphate;polyamine film forming agent;application res
18、earch(上接第 1 0 3 页)丙烯酸化、甲基丙烯酸化和苯甲酰化得到；4)离子型壳聚糖衍生物,包括高阳离子壳聚糖衍生物和硫酸盐壳聚糖衍生物；5)将壳聚糖与特定分子进行结合，如环糊精、硫代氨基脲何二等。4壳聚糖及其衍生物在重金属污染治理中的应用壳聚糖及其衍生物具有多种功能和性状，使得其在多个领域得到广泛应用。壳聚糖和甲壳素主要通过混凝、沉淀、絮凝、吸附、浮选、过滤、膜滤等方式去除水中的污染物。特别地,氨基和羟基含量高的壳聚糖可作为吸附剂用于净化含重金属的废水,对有价金属的回收和废水处理具有重要的应用价值和市场前景。目前，研究者们通过在壳聚糖骨架上添加新的官能团，获得了一系列吸附金属离子的壳聚
19、糖衍生物,获得了不同类型的壳聚糖基重金属吸附剂。在壳聚糖中加人新的官能团，可以增加吸附位点的密度,改变用于吸附金属的pH范围,从而提高对目标金属的吸附Application of Chitosan and its Derivatives in the Treatment of Heavy Metal PollutionHuang Ji,Huang Zhaojian,Tang Linyang,Qin Dingxiang,Niu Yaolan(Department of Building Environment and Energy Engineering,Guilin University of
20、 Aerospace Technology,Abstract:Chitosan is a kind of biocompatible and biodegradable natural high polymer organic polymer,which can be modified andtransformed into various chitosan derivatives.The preparation,characterization and modification of chitosan were introduced.Theapplication of chitosan an
21、d its derivatives in the removal of heavy metals from wastewater was reviewed.The modified chitosan significantlyimproved the active functional groups and the adsorption capacities of metal ions from the aqueous solution.The related information ofchitosan was reviewed to explore the potential of chi
22、tosan as adsorbent to remove metal ions from wastewater.Key words:chitin;chitosan;chitosan derivative;heavy metal2王福宝,周振起,杨贵林.废热锅炉中磷酸盐反应机理及控制方法J.炼油与化工,2 0 1 1(1):2 0-2 2.3徐建明.浅谈锅炉的排污问题 J科技之友，2 0 0 8（8）：3 5-3 7.4伏小勇，赵群县，胥强.协调pH-磷酸盐控制在锅炉炉内水处理中的应用 J.甘肃科技,2 0 1 2(8):2 6.5姚勇，周腾，杨景，等.多元胺锅炉水处理剂在电厂环境中对2 0 号
23、钢的保护作用 J.腐蚀与防护，2 0 1 5(3 6)：1 0 7 7-1 0 8 1.6刘艳丽.磷酸盐在锅炉水处理中的应用 刀.赤峰学院学报（自然科学版),2 0 1 4,2 5(1 1):1 5 6-1 5 7.Cao Rong,Heng Shiquan选择性。例如,羧基接枝常被认为是提高壳聚糖吸附性能的一种有效方法。许多壳聚糖衍生物具有从水溶液中吸附金属离子的能力。影响壳聚糖及其衍生物吸附性能的因素很多。对于壳聚糖基材料而言,金属离子的固有性质、壳聚糖基材料的化学结构和物理结构以及环境因素(pH值、离子强度、温度等)都会影响其对金属的吸附性能。壳聚糖是一种天然可降解生物高分子化合物,其最重要的一个特性是对水溶液中金属离子的吸附性能。通过化学修饰改性壳聚糖,可以调节壳聚糖衍生物对金属离子的吸附能力。壳聚糖的这些信息将有助于在未来设计和合成新型壳聚糖基高分子衍生物，合成具有吸附选择性的壳聚糖配体。参考文献1曹艳,黄崇煌,黄承都,等.微型空化器内引人气流强化壳聚糖降解的效果研究 J.中国调味品，2 0 2 1,46（1 2）：2 0-2 6.2刘义，张淑琴，任大军，等.不同官能团改性壳聚糖吸附重金属的研究进展 J.化学试剂,2 0 2 2,44(4):49 5-5 0 3.Guilin Guangxi 541004,China)
