水垢治理 - 6 -南京旭除垢阻垢技術(shù):純物理觸媒合金除垢阻垢技術(shù)
技術(shù)發(fā)展
早在上世紀(jì)初,工程技術(shù)界就觀察到管道系統(tǒng)中黃銅管件上往往很少結(jié)垢,而且當(dāng)管道系統(tǒng)中有黃銅管件時,在該管件之后的一定距離中的管道結(jié)垢現(xiàn)象也被明顯抑制。到五十年代,學(xué)界開始嘗試研發(fā)合金阻垢除垢技術(shù)。
· 1969年,美國 CRAFT 提出這一概念,建立 Cu-Zn-Ni 三元合金模型
· 1988 年,Patent Walker 提出 Cu-Zn-Ni-Pd四元合金模型
· 2001 年,Weaver 提出 Cu-Zn-Ni-Sn-Mn-Fe-Pd 七元合金模型
后來的一些團(tuán)隊基于 Cu-Zn-X 多元合金阻垢除垢的研究,大都未實質(zhì)性進(jìn)展,也缺少阻垢系統(tǒng)的整體設(shè)計研究,一直停滯不前。雖然也有一些應(yīng)用案例,由于效果并不是很明顯,未能得視。
2010年之后,基于西北工業(yè)大學(xué)和德國杜伊斯堡-埃森大學(xué)(University of Duisburg-Essen)合作科研成果,Cu-Ni-Zn-X 體系的十元合金模型橫空出世,其機(jī)理得到了深入研究,實驗表明各項指標(biāo)均處于水平,結(jié)合的工程技術(shù),開發(fā)成功特的合金制備工藝,形成“觸媒合金阻垢防垢技術(shù)”,應(yīng)用流體力學(xué)原理和有限元分析方法,完成“觸媒合金阻垢防垢設(shè)備”產(chǎn)品設(shè)計和定型的開發(fā)。憑借有的制備工藝和的設(shè)計理念,在物理阻垢除垢技術(shù)方面關(guān)鍵性突破,了,處于水平。
技術(shù)原理
微觀結(jié)構(gòu)
該合金材料通過控制金屬元素配比,采用特殊的高溫冶煉技術(shù),在合金材料內(nèi)部形成了取向一致、排列整齊的 3D 柱狀晶體結(jié)構(gòu)。這些柱狀晶體在導(dǎo)電介質(zhì)中形成微小原電池,持續(xù)釋放微電流,產(chǎn)生阻垢和除垢兩種作用。
X 100
X1000
阻垢作用
觸媒合金,在水中持續(xù)釋放的自由電子,與主要成垢組分 Ca2+ 等離子結(jié)合,形成原子暫穩(wěn)態(tài),改變其反應(yīng)電位,降低與 CO32? 的結(jié)合能力,阻止水垢生成。
Ca2++2e?Ca0
實驗表明,阻垢率隨著微電流的增大而增大;當(dāng)微電流達(dá)到 50μA 時,阻垢率為 93% ;過 50μA 后,阻垢率增大趨于平緩。觸媒合金電流衰減特性符合負(fù)指數(shù)關(guān)系: I(t)=I0e?kt ,長時間運(yùn)行下,觸媒合金釋放的電流值呈現(xiàn)穩(wěn)定趨勢,始終保持在 50μA ,可持續(xù)工作時間10年以上。
除垢作用
在溶液介質(zhì)中的持續(xù)微電流的作用下,已成結(jié)垢的CaCO3 結(jié)構(gòu)逐步發(fā)生改變,從致密的方解石立方晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成疏松的文石結(jié)構(gòu),進(jìn)而在流體的沖刷下崩解,已經(jīng)形成的水垢,起到除垢作用。
方解石立方晶體結(jié)構(gòu)
文石結(jié)構(gòu)
技術(shù)優(yōu)勢
實際應(yīng)用顯示,觸媒合金能夠有效的阻止換熱系統(tǒng)、加熱設(shè)備和循環(huán)水系統(tǒng)的結(jié)垢,并能有效的去除系統(tǒng)中的陳垢,阻垢效率可達(dá) 93%,除垢效果明顯,具有諸多優(yōu)勢,是一種的阻垢除垢技術(shù)。
· 無化學(xué)物質(zhì),無排放,環(huán)境友好
· 無外部電源,無能耗
· 無電磁、無聲波污染
· 無精密電子設(shè)備,無工況環(huán)境要求,適應(yīng)高溫、高濕、野外和井下等端環(huán)境
· 無人工作業(yè),無維護(hù)
· 無腐蝕,顯著延長設(shè)備、設(shè)施使用壽命
· 一次安裝,長期工作,壽命長達(dá) 10 年
· 阻垢除垢效果好,? 93%
· 技術(shù)穩(wěn)定性好,適應(yīng)多種工質(zhì)流體
· 綜合運(yùn)營
應(yīng)用場景與案例
觸媒合金阻垢防垢 產(chǎn)品,已經(jīng)在石油、電力、供暖、工礦企業(yè)以等多個場景實現(xiàn)了應(yīng)用,實際效果良好。
油田采油系統(tǒng)
油田采油通過高溫高壓將水注入地底油層,使油層軟化通過抽油泵將油通過井下管道輸送至地面。有阻垢除垢需求的包括:油氣集輸系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、回注水系統(tǒng)、加熱爐水套爐系統(tǒng)等。安裝位置主要在回注水管線、加熱爐、水套爐進(jìn)水口以及采井下抽油管線系統(tǒng),包括采油泵和管道。
某油田注水管道系統(tǒng)
鍋爐換熱系統(tǒng)
鍋爐是熱工系統(tǒng)重要設(shè)備,廣泛應(yīng)用于電力、工礦企業(yè),是結(jié)垢較為嚴(yán)重的部件。安裝位置主要在給水和循環(huán)水。
某公司加熱爐系統(tǒng)
城市熱網(wǎng)系統(tǒng)
熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)是集中供熱系統(tǒng)的主要組成部分,遵循和經(jīng)濟(jì)的原則。由于系統(tǒng)復(fù)雜,部分管道老舊等原因,結(jié)垢現(xiàn)象也較為嚴(yán)重,除垢難度較大。既降低了熱交換效率,提高了能耗,也造成終端用戶體驗差等問題。安裝位置包括:板式換熱器、熱源鍋爐、管道、浴水設(shè)備以及終端用戶換熱設(shè)備。
某地集中供熱有限公司板式換熱器
循環(huán)冷卻系統(tǒng)
以水為介質(zhì)的循環(huán)冷卻系統(tǒng)是工礦企業(yè)廣泛使用冷卻技術(shù),冷卻水占工業(yè)用水量的 70% 左右,減少結(jié)垢,對提高能源效率、降低水消耗量有著重要的意義,是觸媒合金阻垢防垢 設(shè)備重要應(yīng)用場景之一。安裝位置分布于板式換熱器、管式換熱器、冷油器、冷卻塔分布器、冷凝器。
某企業(yè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)
反滲透系統(tǒng)
反滲透系統(tǒng)是利用反滲透膜去除水中膠體、無機(jī)溶質(zhì)等雜質(zhì)的水處理系統(tǒng),廣泛應(yīng)用于集成電路、、生化、食品、海水淡化、廢水治理等水處理場景。反滲透膜結(jié)垢是目前該行業(yè)遇到的重要問題。
在反滲透膜安裝觸媒合金阻垢防垢 設(shè)備,可有效阻垢反滲透膜上水垢生成,減少清洗頻度,延長使用壽命,顯著降低運(yùn)營成本。
生活垃圾處理場垃圾滲濾液應(yīng)急處理系統(tǒng)
詞條
詞條說明
連云港油田井下的防垢除垢廠家——南京旭節(jié)能科技有限公司,是一家專注于低碳節(jié)能領(lǐng)域的企業(yè),致力于研發(fā)、生產(chǎn)和銷售ESEP全智能防垢除垢節(jié)碳合金設(shè)備。這項技術(shù)在油田開發(fā)中較為重要,因為油井中的結(jié)垢會嚴(yán)重影響產(chǎn)液量、設(shè)備故障甚至安全事故。公司產(chǎn)品在油田領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用,效果顯著,被中石油、中石化等大型能源公司所認(rèn)可。 油田井下的防垢除垢對于油田開發(fā)至關(guān)重要。常見的防垢除垢措施包括安裝強(qiáng)磁防垢器、添加防垢
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