[發明專利]高爐煤氣洗滌循環水系統的水質穩定分散劑及其應用

在審

• 申請號: 201611172868.5
• 申請日: 2016-12-18
• 公開（公告）號: CN106587392A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 劉璞;王麗娜;張壘;劉尚超;付本全;劉霞;王凱軍;李麗坤;劉瑛
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C02F5/10
• 分類號: C02F5/10;C02F5/12;C02F5/08;C02F103/34
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司42104
• 代理人: 胡鎮西,唐玲

技術領域

本發明涉及廢水處理技術，具體地指一種高爐煤氣洗滌循環水系統的水質穩定分散劑及其應用。

背景技術

高爐原燃料中含有大量的Fe，C和少量的Ca，Zn，Mg，Mn及Si等元素，當洗滌水在高溫下與荒煤氣中的CaO及CO₂接觸時，CaO及CO₂溶于水后水中的碳酸鹽硬度增加。同時，荒煤氣中的ZnO，MgO，MnO₂及SiO₂在高溫下溶于水后，循環水中Mg²⁺，Mn²⁺及HSiO₃^-的濃度迅速增大，其中以Zn²⁺濃度增加最快。另外，由于高爐原料中的部分堿金屬以氯化物形式存在，在高爐冶煉時少量堿金屬氯化物被蒸發進入荒煤氣中，經洗滌后水中的Cl^-濃度增加。因此，高爐煤氣洗滌水在洗滌循環過程中水中的碳酸鹽硬度增大，Zn²⁺和Cl^-會不斷增加，這是高爐煤氣洗滌循環水不同于其它循環水系統的重要水質特點。高爐煤氣洗滌水系統中形成的污垢主要由污泥和水垢組成，其中水垢占75％～80％，污泥占20～25％。水垢主要是由碳酸鹽垢，磷酸鹽垢，鋅垢及由腐蝕產生的氫氧化鐵等組成。污泥主要是由水中的懸浮物，有機質及生物質在水的流動狀態、溶解固體含量及溫度等條件變化時，依賴其內聚性和附著力而形成的。

工業生產中冷卻水循環是一種具有節水和減少排污雙重意義的工藝。冷卻水在經過系統的熱交換器，冷卻塔及管道等設施時，會發生蒸發濃縮，變溫及富氧化等變化，對管道材質產生銹蝕，水中鹽類的沉積結垢以及菌藻滋生產生生物粘泥，從而使得設備嚴重耗損，水質惡化，傳熱效果大幅下降。因此，水質穩定性成為高爐煤氣洗滌水冷卻循環系統中亟待解決的技術問題。目前，普遍采用的應對辦法是投加水質穩定劑。其中，具有降低循環水對金屬材料腐蝕作用的水質穩定劑稱為緩蝕劑；具有防止碳酸鈣，磷酸鈣及硫酸鈣等水垢沉積作用的水質穩定劑稱為阻垢劑。雖然當前應用的一些分散劑具有較好的緩蝕和阻垢效果，但還存在以下問題：1)目前普遍應用的有機磷系緩蝕阻垢劑在處理鈣離子和鐵離子濃度高的循環水時會生成磷酸鹽沉淀，使用時會侵蝕銅和銅的合金，并且由于磷含量高造成水體富營養化；2)近些年針對高磷的問題研制了一些環境友好型水處理劑，但是較目前工業中正在使用的水處理劑，其要達到生產上要求的阻垢緩蝕效果往往需要更大的劑量，增加了成本，推廣應用阻力大。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種高爐煤氣洗滌循環水系統的水質穩定分散劑及其應用，該水質穩定分散劑阻垢緩蝕效果好，且環境友好無污染。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種高爐煤氣洗滌循環水系統的水質穩定分散劑，包括以下組分及其質量百分數：

無磷非氮綠色阻垢劑：25～40％；

鈍化膜無機緩蝕劑：15～25％；

緩蝕阻垢增效劑：5～10％；

絡合劑：2～5％；

高效有機緩蝕劑：8～15％；

余量：水。

進一步地，包括以下組分及其質量百分數：

無磷非氮綠色阻垢劑：28～40％；

鈍化膜無機緩蝕劑：15～25％；

緩蝕阻垢增效劑：8～10％；

絡合劑：3～5％；

高效有機緩蝕劑：8～15％；

余量：水。

進一步地，包括以下組分及其質量百分數：

無磷非氮綠色阻垢劑：30～35％；

鈍化膜無機緩蝕劑：20～25％；

緩蝕阻垢增效劑：9～10％；

絡合劑：4～5％；

高效有機緩蝕劑：10～15％；

余量：水。

進一步地，所述無磷非氮綠色阻垢劑為聚馬來酸酐、聚環氧琥珀酸中的一種或兩種任意比例的混合。

進一步地，所述鈍化膜無機緩蝕劑為鉬酸鈉、鉬酸鉀中的一種或兩種任意比例的混合。

進一步地，所述緩蝕阻垢增效劑為氯化鋅、葡萄糖酸鈉中的一種或兩種任意比例的混合。

進一步地，所述絡合劑為乙二胺四乙酸二鈉鎂鹽。

進一步地，所述高效有機緩蝕劑為苯并三氮唑。

一種上述高爐煤氣洗滌循環水系統的水質穩定分散劑的應用，所述水質穩定分散劑在高爐煤氣洗滌循環水中的投加量為20～50mg/L。