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中性超分子膜(荷叶膜)技术在线防垢的优势?

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人气:-发表时间:2015-04-29 10:54【

超分子膜(荷叶膜)技术是青洁能自主研发的一项高新专利技术,该技术是工业设备化学清洗预膜和工业水处理技术的一场革命。传统清洗是将污垢向下洗,超分子(荷叶膜)技术是在排斥分散污垢的同时,在金属表面组装上一层致密的超分子膜。该膜具有类似于荷叶出淤泥而不染的特性,有效的阻止污垢在金属壁面的再次沉积。

超分子膜化技术特点

2.1、把水质稳定处理变为设备金属表面处理(荷叶膜技术)。

传统的水处理技术是通过加药,降低水的腐蚀、结垢倾向,也就是所谓的水质稳定处理技术。而超分子膜化技术是通过超分子的选择性自组装作用,特异性的与金属进行选择性组装,在设备表面形成一层超分子膜。在自组装过程中,药剂分子的振动和布朗运动会将金属表面原有的污垢予以清除,分散到溶液中,从而达到彻底除垢和组装成膜的目的,形成的超分子膜比传统的钝化膜、沉积膜和吸附膜都要均匀、致密,确保金属具有荷叶表面一样的防腐、防污能力,使金属表面处于安全、稳定状态。

2.2、金属表面的超分子膜高缓蚀阻垢率

设备经过超分子膜化后,形成了稳定、致密的超分子保护膜。该超分子膜由于其微观结构的尺寸效应,能够有效的阻止污垢附着,这种效应称为拒污效应。故超分子膜的阻垢性能是常规水处理药剂无法比拟的,不仅阻止污垢的附着,还能将老垢清除干净。

另外,超分子膜化更完全彻底,其紧密的微观结构,能够有效对金属设备表面进行改性,增强金属本身的抗腐蚀性能。因为超分子膜能拒绝污物的附着,防止循环水中的腐蚀性离子与设备接触,有效保护设备不受腐蚀,其缓蚀性能高。

2.3、设备的换热能力提高。

超分子膜的形成机理为超分子药剂与金属的选择性组装,因此决定了超分子膜为极薄的一层单分子膜层。不影响金属的导热性能,较之常规的钝化膜,能有效提高设备的导热系数,提高换热效率5-10%。

2.4、循环水的导热能力提高。

被分散到溶液中的设备垢质,在溶液中均匀分散后,能显著提高循环水的比热,单位流量的循环水能够吸收更多的热量,对换热效率有很大的提高。

铜的导热系统为401W/m•K,钢的导热系统为54W/m•K,而水垢的导热系统仅为1.3~3.1W/m•K,铁锈的导热系数为0.116-0.232 W/m•K。锈垢、水垢等附着在金属表面,因为其热阻是金属的几十倍甚至上百倍,会严重影响热交换;但是,通过超分子的分散溶解作用,均匀分布到循环水里,因为循环水运行工况下,40℃左右水的导热系数一般为0.64W/m•K,20℃时水的导热系数为0.60 W/m•K,很小,加进铁、钙、镁等盐类,会提高水的导热速度,有利于热交换,将金属表面的污垢变成了水的导热促进剂,化害为利。

2.5、提高循环水的流速。

超分子膜类似荷叶膜,水在其表面流动顺畅,与金属表面有锈垢和有水垢的表面比,水在表面的流动阻力大大减弱,滞流层的厚度减薄,可以提高循环水的流动速度和热交换速度。 

另外,超分子药剂为大分子物质,在加入循环水中后,能与水分子及循环水中的无机盐分子进行桥,通过氢键等弱分子间作用力形成空间网状分子集团。这种结构的形成,能够大大减少水中的涡流和靠近管壁的滞流层厚度,使循环水处于类层流状态,从而提高流速,单位时间流经换热设备的循环水量增加,换热效率进一步提高。实验证明,投加0.03%的qd-866超分子缓蚀阻垢剂,可将循环水的流量提高10-20%,换热效率提高15%以上。

2.6、提高循环水泵的效率。

涡流的存在会使水分子及其他分子、离子摩擦,泵的机械能一部分转化为水的内能,使水的温度升高,吸热能力下降,降低了循环水的换热效率。因此,投加超分子药剂,减少涡流,阻止了循环水将泵的动能转换成热能,有效提高泵的效率。实验证明,投加0.03%的超分子药剂,通过消除涡流的摩擦,可以使循环水泵节电1~3%。

2.7、减少循环水的风吹损失和蒸发损失。

水的比热很大,是4.2×103焦/(千克×℃);水的汽化潜热也很大,为40.8千焦/摩尔,相当于2260千焦/千克,水的蒸发是循环水降温的重要途径,所以水是质优价廉的热媒介,号称工业的血液,工业用水的80%用于循环冷却水,循环水的节能减排是工业节能减排的关键。

超分子药剂与水分子及循环水中的无机盐分子进行桥连,形成空间网状分子集团,能够大大降低水中的涡流和滞流层厚度,从而提高流速,循环水量增加,导热能力提高,综合换热效率提高,在保证换热效果的前提下,这种桥连作用也减少了水分子的逃逸和蒸发,同时也减少了循环水的风吹损失。实验证明,投加0.03%的qd-866超分子缓蚀阻垢剂,在保证循环水换热效率的前提下,可将循环水的风吹损失和蒸发量降低5~17%。

2.8、避免了系统的停车清洗。

传统的水质稳定处理,需要定期停车对系统进行化学清洗,通过清洗剂与污垢之间发生化学反应而达到清洗的目的,而所使用的清洗剂一般为小分子的酸或碱。传统清洗剂在与装置内的垢发生反应时,由于垢层的厚度不一,所以,在传统化学清洗(尤其是酸洗)过程中不可避免的存在着过洗腐蚀的现象。因此,传统化学清洗和钝化处理技术难度较高,风险不易控制。

另外,由于传统清洗剂的分子体积较小,很容易扩散到设备金属本体内部,造成金属内部的晶格畸变,形成金属内部微观晶体结构的缺陷。晶体缺陷的出现,会大大影响金属本身的性能,其抗压强度、抗拉伸强度、蠕变性、延展性以及耐腐蚀性等各项性能指标都会大大降低,严重危害设备的运行安全和使用寿命。

与传统化学清洗和钝化处理相比,超分子膜化技术更加安全可靠,简单易行,而且对环境友好,不会造成二次污染,保护系统设备与操作人员的安全。循环水系统使用超分子缓蚀阻垢剂,可确保系统不结垢,无需停车清洗。对于有污垢的系统,可以多投加药剂,或者在线膜化,实现在线清洁预膜,避免了传统的停车清洗。

2.9、显著提高循环水的浓缩倍数,节约工业用水。

超分子膜具有荷叶的防腐、防污性能,在提高换热效率的同时,可以耐受较差的水质,从而显著提高循环水的浓缩倍数,这是工业用水能够节约用水的最主要有效途径。

2.10、超分子膜化剂兼具广谱杀菌灭藻功能。

传统的水质稳定处理,一般投加缓蚀阻垢剂和杀菌灭藻剂两种药剂,而且杀菌剂还要把氧化性和非氧化性药剂交替使用,加药、检测等操作繁琐。一旦操作失误,菌藻滋生很快,产生大量粘泥影响热交换,腐蚀设备,甚至堵塞冷却塔填料,造成停产事故,需要停车对系统进行化学清洗。氧化性杀菌剂一般都是氯及其衍生物,部分非氧化性杀菌剂也含有氯离子,这样就把大量的腐蚀性氯离子加入循环水系统,氯离子是腐蚀性最强,半径最小的活泼离子,极易渗入金相缺陷处富集,特别是对不锈钢设备,很容易造成氯离子应力腐蚀破裂,对设备危害极大。

超分子膜化剂具有高效的渗透和分散作用,可以破坏蛋白质结构,抑制、杀灭菌藻的滋生,具有广谱、高效的杀菌灭藻作用。一般的循环水系统只投加超分子膜化剂一种药剂就可以啦。对于菌藻严重的系统,我公司有专门的高效无氯杀菌灭藻剂。


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