способ оборотного водоснабжения коксохимического производства

Формула изобретения

СПОСОБ ОБОРОТНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ КОКСОХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА, включающий пополнение оборотной системы водяного охлаждения закрытой теплообменной аппаратуры водой, отличающийся тем, что, с целью уменьшения коррозии аппаратуры и предотвращения отложений на ее теплопередающих поверхностях, систему водяного охлаждения пополняют сточной водой коксохимического производства, прошедшей биохимическую очистку, включающую последовательно обесфеноливание, обезроданивание и нитрификацию.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборотному водоснабжению коксохимических предприятий и может быть использовано в коксохимическом производстве.

Известна оборотная система водяного охлаждения, пополняемая коммунальными сточными водами (хозбытовыми) с концентрацией нитритов ниже 200 мг/л, в которую для ингибирования коррозии нелегированной стали добавляют ортофосфат [1].

Недостатком этого способа является то, что необходимо обязательно обеззараживать хозбытовые воды во избежание распространения с воздухом и капельной влагой на градирне патогенных микроорганизмов, которые могут содержаться в указанных водах. Это приводит к увеличению капитальных и эксплуатационных затрат.

Наиболее близким к изобретению является система оборотного водоснабжения коксохимического производства, пополняемая свежей технической водой из водоема [2]. В этой системе оборотного водоснабжения с целью уменьшения карбонатных отложений на теплопередающей поверхности техническую воду обрабатывают сульфатом аммония.

Однако в этом случае происходит увеличение концентрации сульфат-ионов, что приводит к повышению скорости коррозии стали в воде. Обработка воды сульфатом аммония не решает проблемы ингибирования коррозии. Этот способ требует дополнительной обработки воды ингибитором коррозии.

Целью изобретения является уменьшение коррозии аппаратуры и предотвращение отложений на ее теплопередающих поверхностях.

Для этого систему оборотного водоснабжения пополняют сточной водой коксохимического производства, прошедшей биохимическую очистку, включающую последовательно обесфеноливание, обезроданивание и нитрификацию.

Сточная вода коксохимического производства представляет собой сложную физико-химическую систему, к настоящему времени малоизученную. Возможно привести физико-химические свойства сточной воды, прошедшей биохимическое обесфеноливание, обезроданивание и нитрификацию (по результатам анализа указанной воды на одном из коксохимических предприятий): Содержание фенолов, мг/л 1 Содержание роданидов, мг/л 5 Содержание цианидов, мг/л 10 Содержание масел, мг/л 15 Плотность, г/см³ 1 Температура, ^оС 30-35 Температура замерзания, ^оС -5

Кроме указанных соединений, в сточных водах коксохимического производства содержатся в микроколичествах следующие органические вещества: бензоат натрия, органические соединения с сульфогруппой, пиридин и его гомологи, хинолин и его гомологи, а также ряд других веществ.

Изобретение иллюстрируется примерами.

П р и м е р 1. Общий фенолсодержащий сток коксохимического производства после двухступенчатой биохимической очистки от фенолов и роданидов подвергали биохимической нитрификации, где шла очистка от ионов аммония, которые окислялись до нитрит- и нитрат-ионов. Эта очищенная сточная вода направлялась на пополнение оборотной системы водяного охлаждения закрытой теплообменной аппаратуры. Состав оборотной воды следующий, мг/л: щелочность 400; кальций 35; магний 25; аммиак 15; хлориды 635; сульфаты 1230; сухой остаток 5500, рН 8,5.

Опыты проводили на лабораторно-стендовой установке, моделирующей систему оборотного водоснабжения. Скорость коррозии определяли весовым способом с помощью стандартных образцов из стали Ст3 размером 40х20х3 мм. Температуру воды поддерживали равной 45^оС.

Скорость коррозии после выдержки образцов в воде в течение 1000 ч равнялась 0,04 г/м²ч. Кроме того, на образцах не обнаружены отложения, в т.ч. продуктов коррозии. Внешний вид образцов не изменился.

П р и м е р 2. Опыты проводили на той же лабораторно-стендовой установке, что и в примере 1. В техническую воду (техническая вода - это вода, взятая из природного источника, например из озера или реки, используемая без очистки либо после очистки только от взвешенных веществ) добавляли сульфат аммония в количестве 250 мг/л (по известному способу). Состав технической воды следующий: рН 7,8; жесткость 3,3 мг-экв/л; щелочность 1,7 мг-экв/л; содержание кальция 1,5 мг-экв/л; содержание аммиака 1,5 мг/л; содержание хлоридов 20 мг/л; содержание сульфатов 48 мг/л; содержание солей 160 мг/л. Скорость коррозии, определенная тем же методом, что и в примере 1, равнялась 1,7 г/м²ч. Карбонатные отложения на поверхности образцов практически отсутствуют, хотя она покрыта продуктами коррозии.

В соответствии с предлагаемым способом в сточной воде коксохимического производства, прошедшей биохимическую очистку, включающую последовательно обесфеноливание, обезроданивание и нитрификацию, скорость коррозии составила 0,04 г/м²ч, т.е. в 42,5 раза меньше, чем в технической воде с добавкой сульфата аммония, а какие-либо отложения на поверхности образцов отсутствуют. Таким образом, предлагаемый способ значительно эффективнее способа по прототипу.