PACT-WAR专用高温抗氧化阻垢剂及其应用

摘要

本发明公开了一种PACT‑WAR专用高温抗氧化阻垢剂，该PACT‑WAR专用高温抗氧化阻垢剂的组成及含量为：乙二醇含量为55‑60wt％、EDTA含量为6‑8wt％、六次甲基四胺含量为2‑6wt％、氨基磺酸含量为3‑6wt％、硫酸锌含量为2‑4wt％和水含量为20‑30wt％，该PACT‑WAR专用高温抗氧化阻垢剂可用于高温高压有氧环境，具有抗高温高压及抗氧化的特点，在生产工艺过程中使用性更高；同时，在防止垢沉积的基础上，还可降低系统腐蚀性，有利于WAR系统长周期运行。

说明书

技术领域

本发明涉及一种PACT-WAR系统中的WAR专用阻垢剂，用于抑制或缓解WAR系统运行过程中的成垢现象。

背景技术

PACT-WAR(Powdered activated carbon treatment/wet air regeneration)技术是一种强化生化工艺，分PACT和WAR两个过程。PACT过程是在生化工艺中加入粉末活性炭，以延长反应时间，强化生化反应过程，可处理难降解有机废水。其原理是使活性污泥附着于粉末活性炭的表面，由于粉末活性炭巨大的比表面积及其较强的吸附能力，在活性污泥与粉末活性炭界面间的溶解氧和降解基质浓度有了很大幅度的提高，从而也提高了COD的降解去除率。WAR过程是在高温高压下分解混有活性炭的活性污泥，反应温度一般在200-300℃，反应压力为6.0-10MPa。WAR过程有两个作用：(1)活性污泥的分解，进入WAR系统的活性污泥会被氧化为有机物，同时部分有机物被氧化断链，更易被微生物分解；(2)活性炭再生，经过反应后的活性炭会恢复其吸附能力。

PACT-WAR系统运行过程中，WAR装置会有结垢现象的发生，结垢位置位于高温高压的反应釜出口段。结垢导致系统无法正常运行，运行一段时间时，需要对整个系统进行酸洗，以消除结垢影响，严重时需要对管路进行切割物理除垢。垢体清洗时较易溶于盐酸、硝酸等强酸，并放出大量气泡，经分析其主要组成为碳酸盐垢。结垢问题影响了PACT-WAR工艺的正常运行。因系统在高温高压环境下运行，出于安全考虑，PACT-WAR工艺设备要求采用耐氧化的管材组件，为使系统长周期稳定运行，需要解决高温段结垢问题。

PACT-WAR装置运行过程中，为满足对生物黏泥和活性炭吸附有机物的处理要求，需要对系统充氧运行，系统运行在200-300℃，6-10MPa环境下，水系统具有很强的氧化性能。添加阻垢剂作为一种常用的阻垢手段在防止结垢的工业生产过程中得到了充分的应用，尤其是在循环水系统中。阻垢剂在易成垢水体中，和垢体一起成长使得垢体疏松易于剥离或者和成垢离子螯合使其不易形成垢体。因为高温环境的特异性，常用的的阻垢方法不能满足高温环境的阻垢要求。针对高温情况下的阻垢问题，已进行研究并取得一定进展，CN200510025378.8提出一种抗氧化的锅炉缓蚀阻垢剂，CN201210250815.6提出一种以HEDP为主的工业锅炉用有机缓蚀阻垢剂，用于各种炉型和各种补给水水质条件，锅炉水系统运行过程中需要对补给水进行除氧作业，降低水系统的氧化能力，该药剂不适用于WAR系统。CN201310022313.2提出高温水阻垢剂及其制备方法和应用方法，CN201310349428.2提出一种耐高温淀粉基阻垢剂及其制备方法与应用方法，均对所述高温阻垢剂的合成过程进行了描述，无本发明涉及的高温高压有氧环境系统的应用介绍。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PACT-WAR系统的WAR专用高温抗氧化阻垢剂，本发明的PACT-WAR专用高温抗氧化阻垢剂应用于200-300℃，6-10MPa的环境下，并具有良好的阻垢性能。

为达上述目的，本发明提供一种PACT-WAR专用高温抗氧化阻垢剂，由以下组分及含量组成：乙二醇的含量为55-60wt％、EDTA的含量为6-8wt％、六次甲基四胺的含量为2-6wt％、氨基磺酸的含量为3-6wt％、硫酸锌的含量为2-4wt％和水的含量为20-30wt％。

本发明的PACT-WAR专用高温抗氧化阻垢剂，该阻垢剂加入于WAR反应过程前段。

本发明的PACT-WAR专用高温抗氧化阻垢剂，该阻垢剂的加入量为60-150mg/L。

本发明的PACT-WAR专用高温抗氧化阻垢剂，该WAR反应过程前段的温度为200-300℃，压力为6-10MPa。

本发明还可以详述如下：

本发明的PACT-WAR专用高温抗氧化阻垢剂采用合理药剂，并按照一定的配比，复合制成可在PACT-WAR系统内使用的高温抗氧化阻垢剂。配方组成有：乙二醇(55-60wt％)、EDTA(6-8wt％)、六次甲基四胺(2-6wt％)、氨基磺酸(3-6wt％)、硫酸锌(2-4wt％)和水(20-30wt％)。高温抗氧化阻垢剂按比例配制完成后，加入WAR反应过程前段，加入量控制在60-150mg/L，以达到阻垢目的。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

PACT-WAR系统具有高温、高压、富氧等特点，在WAR系统反应过程中，PACT-WAR系统内的温度能达到200-300℃、压力能达到6-10MPa，同时会生成部分有机酸，导致反应系统pH下降，腐蚀性增强。现有的阻垢剂一般仅适应用于常温或低压或含氧量较不丰富或最高工作温度为80℃，压力0.5MPa左右的环境中，该类阻垢剂明显不能适用于PACT-WAR系统。

本发明提供的阻垢剂的组成主要由乙二醇、EDTA、六次甲基四胺、氨基磺酸、硫酸锌和水，在高温环境下发生化学作用，以减少或去除高温条件下水中成垢离子的析出；可用于高温高压有氧环境，具有抗高温、高压及抗氧化的特点，尤其适用于温度为200-300℃、压力为6-10MPa的PACT-WAR系统中在生产工艺过程中使用性更高；同时，在防止垢沉积的基础上，还可降低系统腐蚀性，有利于WAR系统长周期运行。

具体实施方式

鉴于现有技术中并无高温高压阻垢剂的评价方法，本发明的评价过程借鉴GB16632-2008评价方法，不同之处在于在分析过程中，试液放置于1L高压反应釜内胆，控制温度250±2℃，压力6.0-7.0MPa，反应时间4h。反应初期钙离子含量控制在2000mg/L，反应完成后分析其钙离子含量，从而计算阻垢率。

实施例1

本实施例的PACT-WAR专用高温抗氧化阻垢剂的组分、含量以及计算所得的阻垢率如下表1所示：

表1

其中，PACT-WAR专用高温抗氧化阻垢剂加入于WAR反应过程前段，其加入量为60mg/L，反应完成后器壁无硬垢，使用水冲洗后器壁光滑。由此可见，本发明的PACT-WAR专用高温抗氧化阻垢剂具有良好的阻垢效果。

实施例2

本实施例的PACT-WAR专用高温抗氧化阻垢剂的组分、含量以及计算所得的阻垢率如下表2所示：

表2

其中，PACT-WAR专用高温抗氧化阻垢剂加入于WAR反应过程前段，其加入量为100mg/L，反应完成后器壁无硬垢，使用水冲洗后器壁光滑。由此可见，本发明的PACT-WAR专用高温抗氧化阻垢剂具有良好的阻垢效果。

实施例3

本实施例的PACT-WAR专用高温抗氧化阻垢剂的组分、含量以及计算所得的阻垢率如下表3所示：

表3

其中，PACT-WAR专用高温抗氧化阻垢剂加入于WAR反应过程前段，其加入量为150mg/L，反应完成后器壁无硬垢，使用水冲洗后器壁光滑。由此可见，本发明的PACT-WAR专用高温抗氧化阻垢剂具有良好的阻垢效果。

由上述实施例1-3的结果可以看出，本发明的PACT-WAR专用高温抗氧化阻垢剂适用于PACT-WAR系统，能用于高温高压有氧环境，具有抗高温、高压、抗氧化及阻垢的特点。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求书所界定的保护范围。