Способ регенерации промывочного раствора для очистки теплообменников

 

ОПИСАНИЕ 8(, ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

i(>gij!,:, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6t) Дополнительное к авт. свид-By— (22) Заявлено 050282 (21) 3379493/28-12 с присоединением заявки ¹â€”, (23) Приоритет -

РЦ М.К.

F 28 G 9/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 0703.83 Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 070383 (53) УДК 621. 175. .004.1(088.8) л

Ф г с

И.A. Копышева и Е.П. Казамат изн. с

l

I д (72) Авторы изобретения

:у

:- Ъ

7 (71 ) 3a яв и тель (5 4 ) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ПРОМЫВОЧНОГО РАСТВОРА

ДЛЯ ОЧИСТКИ ТЕПЛООБМЕННИКОВ

Изобретение относится к способу регенерации промывочного раствора, применяемого для очистки поверхностей теплообмена от окалины, накипи и отложений продуктов коррозии.

Известен способ регенерации промывочного раствора для очистки внутренней поверхности нагрева, содержащего органическую кислоту (малеиновую, фталевую, адипиновую, сульфаминовую, смесь низкомолекулярных или дикарбоновых кислот ), в качестве комплексообразователя — этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТК ) или динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б ), ингибитор коррозии, путем одно-, двух-, трехкратной обработки отработанного промывочного раствора непосредственно в контуре очистки серной кислотой в количестве, обеспечивающем рН .раствора 1,8-2,2. Дальнейшее растворение окислов идет за счет высвободившейся органической кислоты и частично комплексообразователя до прекращения роста содержания железа в растворе или достижения рН 4-5, что указывает на окончание взаимодействия реагентов с отложениями. Раствор перед обработкой серной кислотой необходимо дополнительно ингибировать (1).

Недостатком данного способа явля ется то, что сильная серная кислота непосредственно соприкасается с металлическими поверхностями в теплообменникЕ. что не исключает возможности коррозии этих поверхностей. в растворе появляются коррозаонноактивные сульфаты, не выводимые из контура очистки, и раствор, содержащий дорогостоящие и труднообезвреживаемые органические вещества (органическую кислоту, ингибитор кор:розии, комплексообразователь ), после трехкратной обработки серной кислотой непригоден.для использования.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае. мому положительному эффекту является способ регенерации промывочного раствора для очистки поверхностей теплообмена„ содержащего ЭДТК или ее соли, в котором отработанный промывочный раствор окисляют аэрацией в течение двух суток для перевода двухвалентного железа в трехвалентное. Эатем в раствор добавляют кристаллический едкий натр или его кон центрированный раствор и отделяют

1002807 осадок гидроокиси железа, затем добавляют комплексообразователь в количестве 10-15;- от исходного его содержания в растворе для компенса ции потерь за счет адсорбции осадкогл гидроокиси железа и концентри-.

:рованной серной кислоты до получения рН раствора 3,5-4„ т.е. до наиболее оптимальных значений рН для уцаления железноокисных отложc. Hèé,. отрегенерированный раствор под,->IQT для повторного использования. Б процессе регенерации раствор обогащается сульфатом натрия, чтс увеличивает его агрессивность, При концентрации сульфата натрия более

6о. проводят дополнительные операции по выделению его из промывочного контура. Для этого в раствор добавля- ют серную кислоту до рН 1,5 с целью выделения. в осадок ЭДТК, отделяют раствор сульфата натрия. Осадок ЭДТК растворяют в воде с добавлением едкого натра в таком количестве, чтобы рН раствора, получаемого после растворения, был равен 3,5-4,0 f2).

Недостатки данного способа связаны с использованием для корректировки раствора серной кислоты и с образованием при этом коррозионно-активного соединения — сульфата натрия, что ведет к дополнительным операциям, связанным с выведением сульфата натрия из промывочного контура, растворением осадка ЭДТК для дальнейшего ее использования. При выведении из промывочного контура сульфата натрия вместе с ним теряется некоторое количество ЭДТК, согласно растворимости ее 5 г/кг.

Цель изобретения — упрощение процесса регенерации и устранение потерь40 комплексообразователя.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регенерации йромывочного раствора для очистки поверхностей теплообменников путем окисления отработанного промывочного раствора, содержащего комплексообразователь — динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты для перевода двухвалентного железа в трехвалентное, обработки раствора едким .. натром с отделением осадка гидроокиси железа, добавлением в оставшийся раствор комплексообразователя — динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты и кислоты, в качестве кислоты используют низкомолекулярную органическую кислоту в количестве, обеспечивающем рН раствора 2-3,5.

В качестве ниэкомолекулярной 60 органической кислоты можно использовать лимонную, уксусную, винную, щавелевую кислоту.

Благодаря использованию исходно низкомолекулярной органической кис- 65

Пример 1. Удалению подлежат отложения следующего состава, вес.Ъ: Fe>0 88; Са0 MgO 7,9;

Си0 0,8.

Количество отложений составляет б 90 г/м .

1 л промывочного раствора содержит, г:

Лимонная кислота

Цитрат натрия

Трилон Б

20

Очистка проводится при 85-90 С и постоянной скорости циркуляции раствора 0,2 м/с, соотношение очищаемой поверхности и промывочного раствора составляет 45 л/м . Значение рН промывочного раствора 3. лоты удалось сократить число операций при регенерации за счет образования коррозионноактивного соединения — сульфата натрия и устранить потери комплексообразователя, связанные с выведением сульфата натрия из промывочного контура.

Значения рН отрегенерированного раствора 2 — 3,5, получаемые при добавлении исходной низкомолекулярной органической кислоты, наиболее оптимальны, так как при рН ниже 2 появляется вероятность выпадения в осадок ЭДТК, а при рН выше 3,5 ухудшается удаление железоокисных отложений.

Предложенный способ осуществляется следующим образом.

Поверхность теплообмена очищается промывочным раствором, содер>кащим растворимую в воде низкомолекулярную органическую кислоту (лимонную, уксусную, винную, щавелевую ), натриевую соль этой кислоты и в качестве комплексообразователя динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б ) при рН 2-3,5. B отработанном. промывочном растворе окисляют двухвалентное железо до трехвалентного, добавляя 10 — 15-о-ный раствор перекиси водорода при перемешивании.

Реакция окисления протекает в течение 15-20 мин. Затем осаждают гидроокись железа 15-20-. — íûì раствором едкого натра до достижения значений рН 11-12. Отделяют осадок гидроокиси железа.

Затем вводят кристаллическую органическую кислоту, являющуюся компонентом исходного промывочного раст вора, или ее концентрированный раствор до получения рН исходного промывочного расвтора 2-3,5.

Для восполнения потерь трилона Б, =вязанных с его адсорбпией гидроокисью железа, добавляют 10% трилона Б от первоначального его количества.

1002807

Филиал ППП "Патент", г,ужгород,ул.Проектная,4

При первоначальной очистке, которая проводится до достижения концентрации железа в промывочном раст воре 25 г/л и прекращения дальней-. шего роста содержаний железа, поверхность очищается на 95%.

В отработанный промывочный раствор добавляют 20%-ный раствор перекиси водорода при перемешивании.

После прекращения бурной реакции (через 20 мин) осаждают гидроокись железа 20%-ным раствором едкого нат ра. Осадок гидроокиси железа удаляют и вводят 5 г/л кристаллической лимонной кислоты до получения рН 3. для компенсации потерь трилона Б 15 он вводится в раствор в количестве

2 г/л. Добавлением 100 мл дистиллированной воды плотность доводят до значений 1,03-1,05 г/GM .

Очистка регенерированным раство- 2О ром осуществляется при тех же условиях. Отложения при повторно применяемом промывочном растворе удаляются также на 95%. Поверхность ме. талла после очистки не имеет ника- 25 ких признаков коррозии при обследо вании ее при 6 кратном увеличении.

Пример 2 . Очистку поверхностей теплообмена от железоокисных отложений (см. пример 1 ) при аналогичных условиях проводят промывочным раствором, содержащим,г/л: уксусная кислота 15; ацетат натрия 15: трилон Б 20, при рН 2. Pere нерация промывочного раствора осуществляется по той же схеме, что и в примере 1.

Вводят 6 г/л уксусной кислоты до .получения рН 2 и 2 г/л трилона Б для. компенсации потерь, связаныых с адсорбцией гидроокисью железа. Добавлением 100 мл воды плотность раство- ра доводят до значений 1,03-1,05 r/см

Поверхность металла не имеет никаких признаков коррозии при б-кратной увеличении. Отложения удаляют на 96%. 45

Пример 3. Очистку поверхностей теплообмена от железоокисных отложений (см. пример 1 ) при аналогичных условиях проводят промывочным раствором, содержащим, г/л: вин-5g ная кислота 3; тартрат натрия 2; трилон Б 20; при рН 3,5. При регенерации промывочного раствора, содержащего винную кислоту и ее натриевук соль, на стадии осаждения гидрооки- 55 си железа используется сухая щелочь.

Для получения более качественного осадка его отстаивают в течение 2 сут

Затем вводят 30 г/л винной кислоты до рН 3,5 и трилона Б 4:г/л. Добавлением 900 мл дистиллированной воды плотность растворадоводят до 1,03ВНИИПИ Заказ 1527/18

1,05 г/см . Отложения удаляют на 983.

Поверхность теплообмена не имеет никаких признаков коррозии при

6-кратном увеличении.

tI р и м е р 4. Очпстку поверхнос. тей теплообмена i от железоокисных.. отложений (см. пример 1 ) при аналогичных условиях проводят промывочным раствором, содержащим, г/л: щавелевая кислота 10; натриевая соль щавелевой кислоты 10; трилон Б 20, при рН 3,5. Регенерацию отработанного промывочного раствора проводят по схеме, описанной в примере 1. Затем добавляют 5 г/л щавелевой кислоты до получения рН 3,5. Добавлением

200 мл дистиллированной, воды плотность раствора доводят до значений

1,03-1,05 г/см . Отложения удаляют на 98%. Поверхность металла не имеет признаков коррозии при б-кратном увеличении.

Использование предлагаемого способа по сравнению с прототипом, принятым за базовый объект, позволяет упростить схему регенерации из-за отсутствия в циркулирующем промывочном растворе агрессивно-коррозионных соединений, получить экономию за счет устранения потерь комплексообразователя (ЭДТК вЂ” 5 r/êã ); .странить сброс в окружающую среду дорогостоящих и труднообезвреживаемых органических соединений: низкомолекулярных органических кислот, натриевых солей этих кислот, комплексообраэователя. формула изобретения

Способ регенерации промывочного. раствора для очистки теплообменни- ков, включающий окисление промывочного раствора, содержащего комплексообразователь — динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты для перевода двухвалентного железа в трехвалентное, его обработку едким натром, отделение полученного при этом осадка гидроокиси железа, добавление в оставшийся раствор комплексообраэователя — динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты и кислоты, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса регенерации и устранения потерь комп лексообразователя, в качестве кислоты используют низкомолекулярную ор-. ганическую кислоту в количестве, обеспечивающем рН раствора 2- 35.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 711343, кл. F 28 G 9/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

Р669176,кл ° Г 28 С 9/00,1979 (прототип

Тираж 670 Подписное