周小平，許新芳，馮好收，仇模偉

（多氟多化工股份有限公司，河南焦作454191）

1 實(shí)施車(chē)間簡(jiǎn)介

無(wú)水氫氟酸生產(chǎn)過(guò)程中，反應(yīng)爐內(nèi)生成夾帶雜質(zhì)的粗氫氟酸氣體，需要經(jīng)過(guò)洗滌、冷卻、冷凝、精餾、脫氣得到無(wú)水氫氟酸產(chǎn)品［1］。生產(chǎn)設(shè)備中冷卻器使用冷卻水、冷凝器使用冷媒水保持生產(chǎn)所需要的溫度，冷凍機(jī)設(shè)備運(yùn)行情況直接影響著產(chǎn)品質(zhì)量。

其中車(chē)間涼水塔循環(huán)用水來(lái)自露天水池，該水池為車(chē)間主要蓄水池，循環(huán)利用生產(chǎn)過(guò)程中可以回收的水。水池內(nèi)雜質(zhì)較多，水質(zhì)較差，往往會(huì)導(dǎo)致冷凍機(jī)設(shè)備及管道內(nèi)結(jié)垢堵塞狀況。如何提高涼水塔循環(huán)水潔凈度，保障冷凍設(shè)備連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，保證生產(chǎn)連續(xù)運(yùn)行，對(duì)于無(wú)水氫氟酸生產(chǎn)車(chē)間來(lái)說(shuō)是一個(gè)值得認(rèn)真思考的課題。車(chē)間的水平衡演示如圖1所示。

圖1 車(chē)間水平衡示意圖

2 電子除垢器項(xiàng)目實(shí)施

2.1 電子除垢器簡(jiǎn)介

電子除垢器是以電化學(xué)的電解原理和極性水分子理論為基礎(chǔ)，通過(guò)EDS智能電子除垢技術(shù)以純物理設(shè)備替代化學(xué)加藥模式，能將成垢離子吸附、收集以固體形式取出，用節(jié)能、環(huán)保的方式來(lái)管理冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的新技術(shù)。

使用電化學(xué)的水處理方式，將循環(huán)水中的礦物質(zhì)分離排除，從而達(dá)到除垢、防垢、防腐、殺菌、滅藻的功效，整個(gè)系統(tǒng)只存在電耗，不產(chǎn)生其他費(fèi)用［2］。

2.2 設(shè)備安裝

2017年6月26日至2017年6月30日，車(chē)間完成涼水塔循環(huán)水池電子除垢器設(shè)備的安裝，部分循環(huán)水通過(guò)電子除垢器，回水至冷卻水塔，對(duì)循環(huán)水起到了過(guò)濾作用，安裝示意圖見(jiàn)圖2。

圖2 電除垢器安裝演示圖

2.3 實(shí)施后除垢效果分析

2.3.1 結(jié)垢的主要成分

車(chē)間跟蹤記錄冷凍機(jī)運(yùn)行情況和電子除垢器結(jié)垢情況，實(shí)時(shí)有效地對(duì)電子除垢器過(guò)濾出來(lái)的結(jié)垢進(jìn)行清理，清理周期為15 d；同時(shí)對(duì)清出的結(jié)垢做化驗(yàn)分析（見(jiàn)表1），主要成分為 CaCO3、Ca（OH）2、Mg（OH）2。

表1 結(jié)垢的主要成分化驗(yàn)分析 %

水中雜質(zhì)如果不能夠有效去除，會(huì)使設(shè)備結(jié)水垢，嚴(yán)重阻礙管道水流通道，難以清理，影響生產(chǎn)。

2.3.2 結(jié)垢清理

按照要求定期清理結(jié)垢。一般周期為15 d（夏天）。夏天涼水塔蒸發(fā)量較大，補(bǔ)充露天水池的水量較大，水中所含雜質(zhì)較多，因此清理周期相對(duì)較短。冬天清理周期相對(duì)較長(zhǎng)，一般為25 d。

2.3.3 冷卻塔循環(huán)水水質(zhì)跟蹤

為了分析設(shè)備效果，分別持續(xù)跟蹤安裝前取樣、安裝后取樣并對(duì)涼水塔循環(huán)水的化驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以固含量、硬度、鐵、堿度、鈣+甲基、pH、電導(dǎo)率為主要考察對(duì)象，跟蹤分析周期為5個(gè)月。表2為循環(huán)水質(zhì)分析表，圖3為水質(zhì)變化情況。由表2、圖3可見(jiàn)，固含量、硬度、鈣+甲基數(shù)據(jù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，因此可判定電子除垢器除垢效果顯著。

表2 循環(huán)水質(zhì)分析表

圖3 水質(zhì)變化情況

表2數(shù)據(jù)顯示，前3個(gè)月（2017年7～9月）為夏季，涼水塔循環(huán)水蒸發(fā)量較大，每日補(bǔ)充的露天水池的水較多，涼水塔循環(huán)水池的水混合較多雜質(zhì)，固含量、硬度、鈣+甲基數(shù)據(jù)顯示電子除垢器效果不是特別明顯。隨著天氣逐漸變涼，蒸發(fā)量變小，電子除垢器對(duì)涼水塔內(nèi)的循環(huán)水反復(fù)除垢，效果逐漸明顯。

3 除垢后效益分析

3.1 有效提高設(shè)備的熱交換效率

電子除垢器能夠?qū)⒗鋮s循環(huán)水中的部分雜質(zhì)結(jié)垢過(guò)濾出來(lái)，有利于冷卻水正常循環(huán)，保證循環(huán)水流量，帶走更多的熱量，提高了設(shè)備的熱交換效率，保證了生產(chǎn)設(shè)備的溫度要求。

3.2 延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，節(jié)約用電成本

使用電子除垢器以后，涼水塔水質(zhì)得到改善，冷凍機(jī)堵塞頻率降低，減輕了冷凍機(jī)在堵塞狀態(tài)下的負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，電壓電流參數(shù)更加合理，間接地節(jié)約耗電量。同時(shí)，改善了冷凍機(jī)堵塞狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，可以延長(zhǎng)電機(jī)、冷凍機(jī)壽命。圖4為持續(xù)跟蹤一個(gè)多月的電壓、電流數(shù)值。由圖4可見(jiàn)，電壓和電流均在合理范圍內(nèi)波動(dòng)，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，從而保障了設(shè)備的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

圖4 冷凍機(jī)電壓電流變化情況

3.3 降低工作量

電子除垢器使循環(huán)水水質(zhì)得到改善，冷凍機(jī)堵塞頻率降低，未安裝電子除垢器之前冷凍機(jī)因?yàn)槎氯仨毝ㄆ谌デ謇恚謇黼y度比較大。而且清理期間溫度工藝參數(shù)達(dá)不到要求，還會(huì)影響正常生產(chǎn)。為了保障生產(chǎn)所需以及減輕崗位員工的工作量，經(jīng)過(guò)項(xiàng)目改造，加裝電子除垢器后清洗周期延長(zhǎng)為原來(lái)的2倍。大大降低了崗位工人的工作量，保障了連續(xù)生產(chǎn)的質(zhì)量要求［3］。

3.4 節(jié)能環(huán)保

電子除垢器替代了以往在露天水池添加化學(xué)藥物的方法，同時(shí)減少循環(huán)水排放量。

1）每桶滅菌藥均價(jià)260元，一周平均使用7桶；每桶除垢藥250元，每天使用2桶；則每月所節(jié)約藥物成本：7 280+15 000=22 280（元）。

2）據(jù)統(tǒng)計(jì)，使用藥物除垢平均每天需要排放80 t的廢水，一次水單價(jià)為0.94元／t，則每月節(jié)約一次水成本為 80×30×0.94=2 256（元）。

一個(gè)月的花費(fèi)共計(jì)24 536元，每年花費(fèi)約29萬(wàn)元。

此外，廢水的產(chǎn)生不符合環(huán)保節(jié)能生產(chǎn)要求，處理廢水需要配套設(shè)備的運(yùn)行，又加大了后期相關(guān)費(fèi)用產(chǎn)生。因此，采用電子除垢器還可進(jìn)一步節(jié)約后期廢水處理的相關(guān)費(fèi)用。

4 總結(jié)

從數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出，電子除垢器能夠持續(xù)去除涼水塔循環(huán)水雜質(zhì)，解決了冷凍機(jī)容易堵塞的現(xiàn)象，減輕崗位員工工作量，達(dá)到了預(yù)期效果。但其功率較小、數(shù)量較少，加上車(chē)間露天水池?zé)o遮蓋、車(chē)輛過(guò)往頻繁，水質(zhì)較差，電子除垢器短期內(nèi)不能夠顯著有效地解決結(jié)垢現(xiàn)象，改善冷卻塔循環(huán)水水質(zhì)。后期車(chē)間計(jì)劃從源頭治理，對(duì)露天水池密封改造，控制其他車(chē)間打水水質(zhì)，減少外界帶來(lái)的雜質(zhì)，將進(jìn)一步跟蹤電子除垢器運(yùn)行情況，逐步解決循環(huán)水水質(zhì)差的問(wèn)題，保障生產(chǎn)的正常運(yùn)行。