煉鋼轉爐煙氣洗滌水水質調控法的製作方法
2023-09-21 02:43:55 2
專利名稱：：煉鋼轉爐煙氣洗滌水水質調控法的製作方法
技術領域：
：本發明涉及冶金行業煉鋼轉爐煙氣洗滌水的水處理領域。
背景技術：
：碳酸鈉軟化法是處理煉鋼轉爐煙氣洗滌水水處理的一種常用方法，但在實際應用中遇到問題。很多時候，系統投加了大量的碳酸鈉藥劑仍然達不到軟化作用，產生水系統結坭的問題。原因在於轉爐煙氣洗滌水中存在大量線—，HC03與水中的Ca2+、Mg"生成Ca(HC03)2、Mg(線)2，而Ca(HC0》2、Mg(HC03)2可溶於水，在沉澱池內很難形成沉澱去除，一旦經過水處理工藝過程，例如沉澱、冷卻，水中C02的逸出，部分HC(V轉換成CO/—，此時生成CaC03沉澱附著在送水管壁、排泥管內，在水泵葉輪上集結成堅硬的垢，使管道直徑迅速變小，水泵不能運轉，在極短的時限裡使循環水系統癱瘓，導致煉鋼廠轉爐停止生產，既使大量投加Na2C03也達不到水質軟化效果。所以在轉爐煙氣洗滌水進入沉澱池入口處，合理控制水中C032—、HC(V、0H—的濃度，阻止Ca(HCO丄、Mg(HCO丄形成，是實現*20)3軟化法的關鍵環節。
發明內容本發明所要解決的技術問題是針對現有Na2C03軟化法在轉爐煙氣洗滌水水質調控上的應用問題，提供了一種煉鋼轉爐煙氣洗滌水水質調控法，達到良好的煉鋼轉爐煙氣洗滌水的水質軟化效果。為了解決上述技術問題，本發明提供了一種煉鋼轉爐煙氣洗滌水水質調控法，通過水質分析和調控水中鹼度，優化了碳酸鈉軟化法的調控方案。當2倍的P鹼值小於/等於M鹼值時，向轉爐煙氣洗滌水中投加NaOH，直到滿足2倍的P鹼值大於M鹼值，即2P〉M，並且P不等於M;—旦P等於M，則向水中投加碳酸鈉。其中，所述P鹼是以酚酞為指示劑測得的鹼度，即酚酞鹼度，M鹼是甲基橙為指示劑測得的鹼度，即總鹼度；該轉爐煙氣洗滌水系統採用全循環方式。該方法的理論根據為P鹼值與M鹼值的對比關係對應水中各離子的含量值如下表:tableseeoriginaldocumentpage4根據上表所示當2倍的P鹼值小於或等於M鹼值時，水中鹼度主要以HC(V或C0/—為主形式存在，氫氧根為零；尤其P鹼值等於零時，水中鹼度全部以HC03—形式存在。此時水中C,和Mg"與HC(V形成Ca(HC0》2和Mg(HC03)2，其溶解度大，不易被沉澱去除。其化學反應式如下2跳—+Ca2+=Ca(HC03)2HC03—+Mg2+=Mg(HC03)2投加NaOH後，發生如下反應Ca(HC03)2+2Na0H=CaC03I+NaC03+2H20Mg(HC03)2+4NaOH=Mg(OH)2I+2Na2C03+2H20生成可沉澱的碳酸鈣和氫氧化鎂，同時可以去除水中非碳酸鹽如MgS04、MgCL2的硬度，艮卩MgS04+2Na0H=Mg(0H)2I+Na2S04MgCL2+2Na0H=Mg(0H)2I+2NaCL繼續投加入NaOH，直到2倍的P鹼值大於M鹼值，即2P〉M，並且P不等於M。此時，水中鹼度以C032—和OH—形式存在，HC032—為零，則水中不會存在可溶於水的碳酸氫鹽，而是可沉澱的碳酸鹽，反應式為C032—+Ca2+=CaC03ICO:,2—+Mg2+=MgC03I於是，水中大量的鈣鎂離子被去除，結垢因子被去除，系統結垢問題得到徹底解決，達到預期的效果。但是，一旦水中的碳酸根離子與鈣鎂離子反應，從水中析出，水中檢測不到碳酸根離子時，水中的鹼度以0H—形式存在，C032—為零，理論上P鹼值等於M鹼值，在實際環境中則表現為在測量精度內P鹼值等於M鹼值，則表明水中可能存在的鈣鎂離子，沒有足夠的碳酸根離子與之反應，生成可沉澱的碳酸鹽。因此，需要向水中投加碳酸鈉，直到水中可檢測到富餘的碳酸根離子。本發明具有以下優點(1)本發明優化了Na2C03軟化法中水質檢測的調控方式，可以完全實現系統水軟化，使轉爐煙氣洗滌水達到了良好的軟化效果。消除了轉爐煙氣洗滌水系統因水質結垢堵塞造成除塵系統非計劃檢修，確保煉鋼廠正常生產。(2)本發明採用的Na2C03軟化法與其他方法相比，藥劑費用有大幅度降低。(3)本發明的轉爐煙氣洗滌水系統為全循環，零排放，每年可大量節約新水，消除了汙染源，節省排汙費用，實現節能減排。具體實施例方式本發明操作法是採用高鹼度低硬度運行方式，開工時一次性向沉澱池內投加Na2C0:,，提高水中C0:i2—含量。而消耗的鹼則由煙氣中帶入的C02補充，必要時少量補充Na2C03或NaOH即可。實施例1根據本發明，對某鋼廠的轉爐煙氣洗滌水水質進行了檢測，轉爐煙氣洗滌水水中的P鹼值為8.20mmol/L，M鹼值為24.80腿ol/L，總硬度為0.36mmol/L，鈣離子濃度為6.41mg/L。向該轉爐煙氣洗滌水中投入Na0H後，轉爐煙氣洗滌水水中的P鹼值為16.80mmol/L，M鹼值為30.40腿ol/L，達到2P〉M並且P^M，此時，轉爐煙氣洗滌水總硬度為0.20mmol/L，鈣離子濃度為3.21mg/L，達到該鋼廠的轉爐煙氣洗滌水水質軟化的要求。實施例2根據本發明，對某鋼廠的轉爐煙氣洗滌水水質進行了檢測，轉爐煙氣洗滌水水中的P鹼為8.00mmol/L，M鹼為20.80mmol/L，總硬度為0.34mmol/L，轉離子濃度為6.41mg/L。向該轉爐煙氣洗滌水中投入NaOH後，轉爐煙氣洗滌水水中的P鹼值為17.60mmol/L，M鹼值為31.10mmol/L，達到2P>M並且P^M，此時，轉爐煙氣洗滌水總硬度為0.14mmol/L，鈣離子濃度為4.01mg/L，達到該鋼廠的轉爐煙氣洗滌水水質軟化的要求。實施例3根據轉爐煙氣洗滌水水質調控法，對某鋼廠的轉爐煙氣洗錄水水質進行了檢測，轉爐煙氣洗滌水水中的P鹼值為0，M鹼值為7.10mmol/L，總硬度為0.42mmol/L，鈣離子濃度為7.10mg/L。向該轉爐煙氣洗滌水中投入NaOH後，轉爐煙氣洗滌水水中的P鹼值為9.70mmol/L，M鹼值為15.20mmol/L，達到2P〉M並且P,M，轉爐煙氣洗滌水總硬度為0.08mmol/L，鈣離子濃度為1.60mg/L，達到該鋼廠的轉爐煙氣洗滌水水質軟化的要求。權利要求1.一種煉鋼轉爐煙氣洗滌水水質調控法，其特徵在於，該煉鋼轉爐煙氣洗滌水水質調控法為當2倍的P鹼值小於/等於M鹼值時，向轉爐煙氣洗滌水中投加NaOH，直到滿足2倍的P鹼值大於M鹼值，即2P＞M，並且P不等於M；一旦P等於M，則向水中投加碳酸鈉。其中，所述P鹼是以酚酞為指示劑測得的鹼度，即酚酞鹼度，M鹼是甲基橙為指示劑測得的鹼度，即總鹼度；該轉爐煙氣洗滌水系統採用全循環方式。全文摘要一種煉鋼轉爐煙氣洗滌水水質調控法，通過分析和確定水中鹼度調控與硬度的關係，優化了碳酸鈉軟化法的調控方案。該轉爐煙氣洗滌水水質調控法為當2倍的P鹼值小於/等於M鹼值時，向轉爐煙氣洗滌水中投加NaOH，直到滿足2倍的P鹼值大於M鹼值，即2P＞M，並且P不等於M；一旦P等於M，則向水中投加碳酸鈉。其中，所述P鹼是以酚酞為指示劑測得的鹼度，即酚酞鹼度，M鹼是甲基橙為指示劑測得的鹼度，即總鹼度；該轉爐煙氣洗滌水系統採用全循環方式。本方法可以使轉爐煙氣洗滌水水質達到了良好的軟化效果，解決轉爐煙氣洗滌水系統結垢問題，並且為全循環，零排放，降低汙染。文檔編號C02F9/00GK101229950SQ200810046780公開日2008年7月30日申請日期2008年1月25日優先權日2008年1月25日發明者習明安,英李,偉王申請人:武漢鋼鐵(集團)公司