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(完整版)循环水pH调节和加酸量问题

关于循环水pH调节和加酸量问题
加酸调pH是帮助循环水有效阻垢的辅助措施,当补充水为高硬、高碱水系(如北方地下水)和要求浓缩倍数高的循环水系统、药剂阻垢难以达到理想的效果时,目前普遍采用此处理方法,以保证水质的稳定。

美国Nalco,Betz等世界知名水处理公司,过去和现在为中石化、化工部大化肥等厂提供的配方仍以加酸处理配方为主、其处理效果为各厂所认同。

贵厂加酸量可根据循环水每天碱度(CaCO3)测定值计算投加,方法有二,可任选其一。

循环冷却水调pH时加酸量的计算
循环冷却水用硫酸调pH时,其硫酸加入量有两种计算方法,可以选任一种方法计算投加。

(1)根据分析室测定循环水酚酞碱度时,盐酸标准溶液的耗量计算为系统硫酸投加量:
硫酸(98%)投加量=(V1C/2×100)×1000×98×(V/1000)×(100/98)=( V1CV/2)
(kg)(6-2-1)
式中:V1—测定酚酞碱度时,盐酸标准溶液消耗的体积,ml;
C—盐酸标准溶液的浓度,mol/L;
V—冷却水系统容积,m3;
100—测定酚酞时取样体积,mL;
100/98—由100%换算为98%硫酸的系数;98-硫酸摩尔质量,g。

贵厂用30%盐酸时,则将公式
盐酸(30%)投加量
=(V1C/×100)×1000×36.5×(V/1000)×(100/30)
=(1.22 V1CV)(kg)
贵厂保有水量按400 m3计,则加首次30%盐酸量为488V1C(kg)
例:系统容积V=8000 m3,测定酚酞碱度盐酸耗量V1=1.3 mL,盐酸标准溶液浓度C=0.05 mol/L,求硫酸(98%)加入量。

解:硫酸(98%)加入量(kg)=( V1CV/2)=1.3×0.05×8000/2=260
答:根据该系统酚酞碱度测定值,其硫酸(98%)加入量为260 kg。

说明:
⑴以酚酞碱度测定值作为加酸量的依据是较合理的。

因此时酚酞由红色变无色,水的pH大约为8.3。

当pH值﹤8.3时,水中只有HCO3-碱度存在,碳酸盐(如CaCO3)成垢趋势极微。

⑵根据上述计算,现场实际加硫酸(98%)250 kg,pH值由8.65降至8.4,碱度由325 mg/L降至285 mg/L,硫酸实际加入量与计算量基本相符。

但此硫酸加入量仅为系统首次加入量,未考虑飞溅、排污等损失的硫酸量。

所以上述加酸量实际偏低,而排污等损失的酸量计算见本节第二例。

(2)循环冷却水系统的加酸量
循环冷却水加酸调pH值,是为提高浓缩倍数及阻垢的需要。

根据酸碱中和原理,理论上加酸量等于碱度降低量。

如果循环水加酸前后的碱度差△M,则:
△M=M
前-M

M前为循环水调pH值前的碱度,M后为调pH值后的碱度,M前、M后可由现场实测或由“自然pH值与碱度计算”相关公式计算求得。

如用98%硫酸调pH值,循环水单位用量为:
A=49△M/(50×0.98×1000)=△M/1000 (6-2-2)
式中:A —循环水单位加酸量,g/L 或kg/ m 3;
49—1〔H +〕molH 2SO 4质量,g/〔H +〕molH 2SO 4(即克当量)
循环冷却水系统总加酸量为:
系统中首次加酸量=Avkg (6-2-3)
系统运行时加酸量=AB ·24·kg/d(6-2-4)
式中:V —系统保有水量或系统容积, m 3;
B —系统排污量(包括飞溅及风吹m 3损失量),m 3/h 。

公式(6-2-3)是为中和循环冷却水碱度,系统首次加入的酸量。

公式(6-2-4)是在公式(6-2-3)基础上,为维持循环冷却水一定浓缩倍数下的pH 值一天的加酸量。

例:V=5000 m 3、B=93 m 3/h ,M 前=320 mg/L 、M 后=135 mg/L (控制pH 值8.2),
求系统硫酸(98%)加入量kg
解:循环水单位加酸量A=(320-135)/1000=0.185 kg/ m 3
系统首次加酸量=A V=0.185×5000=925 kg
为维持系统pH 值,其运行时加酸量=AB ·24=0.185×93×24=412.92 kg/ d 答:为中和该系统冷却水碱度首次加酸量需925 kg ,为继续维持该系统一定浓缩倍数下的循环水的pH 值,一天的加酸量为412.92 kg 。

(3)上述(1)或(2)的加酸量(亦称首次加酸量)。

循环水运行中还有排污、渗漏及风吹损失,所以在上述加酸量基础上还应考虑补加因排污等
)/(1001000h kg C b B a
⨯••=带走的酸量 式中 B -排污渗漏及风吹损失量之和,m 3/h
上述加酸量均为估算值,因系统容积、分析误差、环境因素(影响蒸发量)、冷却水量、加之运行时不断排放、不断蒸发浓缩、不断补充等变数众多,难以准确掌握,所
以加酸量亦难以准确计算,与实际加酸量有所出入。

但在不断摸索、不断总结,坚持每天投加(最好连续投加)循环水pH定能控制在需要范围;
若pH与碱度值不成对应关系时,如pH8.65,碱度为305mg/l,此时处理原则为以(3)计算投加硫酸量(即以排污量B计算投加),以维持循环水pH值在指标范围。

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