二氧化氯在循環(huán)冷卻水中的應(yīng)用

1、<p>　　二氧化氯在循環(huán)冷卻水中的應(yīng)用</p><p>　　摘要：本文介紹了二氧化氯應(yīng)用的必要性和重要性，闡述了二氧化氯的特點，并對我國目前在二氧化氯方面的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了一定的探究，還詳細(xì)探討了二氧化氯的制備方法與成本分析，最后還運用相應(yīng)的圖表進(jìn)行比較，對比了二氧化氯在實際應(yīng)用中的效果，給探究二氧化氯在循環(huán)冷卻水中的應(yīng)用帶來了積極的指導(dǎo)意義。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：二氧

2、化氯 制備方法 成本分析 應(yīng)用效果 </p><p>　　中圖分類號：TF713.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A </p><p><b>　　1、前言 </b></p><p>　　在目前的工業(yè)循環(huán)冷卻水中，因為微生物的大量繁殖，使得金屬表面沉淀了很多粘泥，不但大大降低了金屬的傳熱效率，還影響了緩蝕阻垢劑效果的發(fā)揮，從而加快了金屬的腐蝕過程。在循環(huán)冷卻

3、水中，遏制微生物生長的方法主要是采用各種各樣的殺生劑，其主要包括液氯、次氯酸鈉和二氧化氯等氧化性較強的殺生劑或者是有機胺等非氧化性的殺生劑。在以前的應(yīng)用模式中，氯氣是最主要的殺生劑。但是因為冷卻水自身帶有的弱堿性會降低氯氣的使用效果，并且使用氯氣進(jìn)行殺菌工作還會給冷卻水帶來一定的安全隱患，因此人們正在追尋新型的殺生劑，而二氧化氯正是當(dāng)前最有應(yīng)用前景的殺生劑。 </p><p>　　2、二氧化氯的特點 </p

4、><p>　　二氧化氯是一種安全高效的殺菌劑，在有效氯方面是氯氣的2.63倍，在其殺菌效果方面是氯氣的5倍，同時也是次氯酸鈉的50倍。它可以對所有的微生物都有很強的殺菌作用，比如細(xì)菌繁殖體、細(xì)菌芽袍真菌，以及藻類、異氧菌、鐵細(xì)菌、硫酸鹽還原菌等。不僅如此，其在水中的擴(kuò)散速度也很強，并且其殺菌效果能夠在水中維持四個小時。綜合來說，二氧化氯在工業(yè)循環(huán)冷卻水應(yīng)用中還擁有以下四個特點。第一是二氧化氯在PH為6到10的范圍內(nèi)都

5、擁有很強的殺菌能力，因此其在堿性水中相較于其他的殺菌劑有更好的應(yīng)用效果，尤其是其應(yīng)用中不受氨及氨基化合物的影響，從而更加適合循環(huán)冷卻水處理；第二是二氧化氯不僅能夠?qū)ξ⑸镉泻芎玫臍⒕Ч?，而且還能處理粘泥，提高金屬的換熱效率；第三是二氧化氯的殺菌效果能夠持續(xù)很長時間，并且長期的使用還不會給微生物帶來抗藥性，并且其殺菌能力還會隨著溫度的提升而有明顯的增強效果；第四是根據(jù)二氧化氯對金屬設(shè)備的腐蝕實驗結(jié)果，80到120ppm的二氧化氯對不銹鋼

6、和銅來說，并沒有明顯的腐蝕現(xiàn)象，而20到80ppm的二氧化氯對于碳鋼沒有明顯的腐蝕現(xiàn)象。因此二氧化氯在實際應(yīng)用中，其濃度小于80ppm的時候，并不會給設(shè)備</p><p>　　3、二氧化氯在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀 </p><p>　　二氧化氯在我國循環(huán)水處理中的應(yīng)用起步較晚，但是其發(fā)展較為迅速，并且已經(jīng)有很多的研究所已經(jīng)對其進(jìn)行了研制開發(fā)。但是國內(nèi)對于二氧化氯的實際應(yīng)用還不足，并且目前二氧化氯產(chǎn)

7、品的制備主要停留在穩(wěn)定性二氧化氯溶液和仿制國外技術(shù)生產(chǎn)電解法二氧化氯發(fā)生器方面。其中，穩(wěn)定性二氧化氯溶液因為其使用成本較高、制備過程較為繁瑣等問題，在實際應(yīng)用中很難進(jìn)行大范圍的推廣；而電解法二氧化氯因為其耗電量較大，運行成本較高、二氧化氯的純度不夠等不足，不能在工業(yè)循環(huán)水中大量的使用。國內(nèi)目前對于二氧化氯化學(xué)制備方法的研制主要是從八十年代開始的，在研制初期因為發(fā)生裝置質(zhì)量不夠、中間成本高等因素影響，給實際的二氧化氯研制帶來了很大的阻礙。

8、隨后經(jīng)過山東大學(xué)等各個高校對二氧化氯化學(xué)法發(fā)生器的深入研制，帶動了二氧化氯在全國范圍內(nèi)的應(yīng)用。但是就二氧化氯在目前的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，其仍然存在著成本高、規(guī)模小等很多問題，并且在原料轉(zhuǎn)化率和安全等方面也沒有很好的突破，相較于國外還有很大的差距。在這之中，尤其是沒有結(jié)合工業(yè)循環(huán)冷卻水的實際應(yīng)用現(xiàn)狀，研制開發(fā)出成本低、安全等二氧化氯應(yīng)用系統(tǒng)，這同時也是二氧化氯目前難以推廣的關(guān)鍵。 </p><p>　　4、二氧化氯的制備

9、與成本分析 </p><p>　　就目前二氧化氯的制備現(xiàn)狀來看，二氧化氯擁有很多的制備方法，但是經(jīng)過一系列的比較和分析，在實際應(yīng)用中應(yīng)該盡量采用亞氯酸鈉自氧化法。其反應(yīng)原理主要是利用亞氯酸鈉在酸性物質(zhì)中發(fā)生自我氧化反應(yīng)，從而產(chǎn)生了二氧化氯，其化學(xué)反應(yīng)式為5NaC1O2+4HC1=4C1O2+5NaCl+2H2O。此反應(yīng)的優(yōu)點是反應(yīng)一定性的投入較小，并且操作和控制過程也比較簡便，無需催化劑和加熱過程，在常溫狀態(tài)下只

10、需5到10分鐘就可以徹底的反應(yīng)。其最大的優(yōu)點是產(chǎn)生的氣體中只有二氧化氯，因此能夠得到純度較高的二氧化氯。把二氧化氯的反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的集成，其工作原理主要如下。首先要利用自來水或者是增壓泵作為主要動力源來帶動水射器，從而使相應(yīng)的發(fā)生器產(chǎn)生負(fù)壓。在大氣壓的作用下和精密流量計的共同作用下，把反應(yīng)物料帶到對應(yīng)的反應(yīng)器中，進(jìn)而進(jìn)行一系列的化學(xué)反應(yīng)。最后把反應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生的氯氣和二氧化氯混合氣體制成一定濃度的二氧化氯，隨消毒液一起輸送到相應(yīng)的處理水中

11、。整個制作工藝的流程圖如圖1所示。 </p><p>　　圖1 二氧化氯制備工藝流程圖 </p><p>　　在二氧化氯的運行成本方面，其原料一般都為鹽酸和氯酸鈉，30%的鹽酸目前的市場價格大致為800元//t ，而氯酸鈉的價格大致為4200元/t（各個區(qū)域的價格會因為市場的緣故而有所不同，在實際成本分析中，應(yīng)該根據(jù)本區(qū)域的實際價格為準(zhǔn)）。根據(jù)整個反應(yīng)的定量分析，通常來說產(chǎn)生1g的有效氯，

12、大致會消耗0.65g的氯酸鈉和1.3g的鹽酸，折合人民幣大致為0.004元。在實際應(yīng)用中，二氧化氯的投加量一般為5到10ml/L，因此對于水處理的成本大致在0.02到0.04元//t 。循環(huán)冷卻水的詳細(xì)運行成本如圖2所示。 </p><p>　　圖2 不同循環(huán)水量的運行成本 </p><p>　　5、二氧化氯的應(yīng)用效果 </p><p>　　5.1 二氧化氯的殺菌效

13、果 </p><p>　　二氧化氯在循環(huán)冷卻水的應(yīng)用中，對于異養(yǎng)菌、鐵細(xì)菌、硝化細(xì)菌、硫酸鹽還原菌等多種微生物的殺菌效果都比較良好，并且所使用的二氧化氯也較少，其詳細(xì)內(nèi)容如圖3所示。 </p><p>　　圖3 二氧化氯對不同菌類的殺菌效果 </p><p>　　二氧化氯相較于以前廣泛使用的氯氣來說，其最大的優(yōu)點就是在堿性的條件下仍然具有很好的殺菌效果，其詳細(xì)的殺菌

14、性能如圖4所示。 </p><p>　　圖4 二氧化氯在不同PH值時的殺菌效果 </p><p>　　二氧化氯的濃度不同，其擁有的殺菌效果和滅藻能力也不同，其詳細(xì)的差別如圖5所示。 </p><p>　　圖5 不同濃度的二氧化氯擁有的殺菌效果 </p><p>　　5.2 對水質(zhì)、管道的影響 </p><p>　　在使

15、用二氧化氯作為循環(huán)冷卻水的主要殺生劑以后，明顯的發(fā)現(xiàn)其對其他的處理劑使用并沒有太大影響，同時其還用很顯著的除鐵、清洗剝泥和緩蝕效果。其詳細(xì)的性能如圖6所示。 </p><p>　　圖6 二氧化氯對循環(huán)冷卻水的影響 </p><p><b>　　6、結(jié)語 </b></p><p>　　隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，循環(huán)冷卻水也將

16、擁有更多的質(zhì)量要求。而二氧化氯作為循環(huán)冷卻水最重要的殺生劑，在未來的發(fā)展中必將有其新的意義和內(nèi)涵。本文經(jīng)過科學(xué)合理的探究，較為系統(tǒng)的闡述了二氧化氯在循環(huán)冷卻水中的應(yīng)用，給廣大冷卻水處理人員帶來了操作性較強的實踐經(jīng)驗。因此，作為一名優(yōu)秀的冷卻水處理人員，在當(dāng)下更應(yīng)該對二氧化氯的核心應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行深入的了解，結(jié)合二氧化氯的應(yīng)用新動向，以促進(jìn)二氧化氯在循環(huán)冷卻水中的應(yīng)用發(fā)展。 </p><p><b>　　7、

17、參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 周莉萍,劉建勇,黃燕虹. 穩(wěn)定性二氧化氯在工業(yè)循環(huán)冷卻水中的應(yīng)用[J]. 湖南電力,1999,03:37-39. </p><p>　　[2] 楊萬坤,韓撫順,武忠全. 穩(wěn)定性二氧化氯在火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水中的應(yīng)用[J]. 熱力發(fā)電,2000,04:55-57. </p><p>　　[3] 鄒華生,劉國翊

18、. 二氧化氯在煉油循環(huán)水中的殺菌除泥作用[J]. 華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2002,12:97-100. </p><p>　　[4] 何婷婷,周祾,王玥,柴俊華. 二氧化氯殺生劑在油田水和循環(huán)冷卻水中的應(yīng)用[J]. 廣東化工,2013,09:91-92. </p><p>　　[5] 欒桂泉,王曉軍,高山,崔永順. 復(fù)合二氧化氯發(fā)生器在火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水中的應(yīng)用[J]. 給水排