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低温多效蒸馏海水淡化阻垢剂

成果类型:: 新技术

发布时间: 2021-11-02 15:09:21

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”能源互联网产业科技服务团| 何永君 | 2022-08-29 15:27:51

海水低温多效蒸馏海水淡化过程的主要步骤是喷淋降膜,这种海水淡化装置中使用的阻垢剂与一般阻垢剂差异很大,不但要求阻垢剂有好的阻垢率而且还要有快的阻垢速率,因此也增加了该类阻垢剂研制的技术难度。课题组通过大量试验摸索出药剂配方对海水表面张力及运动黏度的影响是该项研究的关键,首次在药剂配方中加入调节表面张力和运动黏度的添加剂,解决了低温多效蒸馏海水淡化过程中阻垢剂使用的关键问题。首次设计制造了专用的阻垢剂筛选、性能考核试验装置,并对海水淡化阻垢剂配方进行动态性能筛选及性能考核试验。首次建立了海水淡化装置阻垢剂阻垢性能的考核评判方法,首次采用浓缩倍率升高速率法和达到标准浓缩倍率的时间比较法来判别阻垢剂阻垢性能。对海水淡化阻垢剂国外配方及研究出的国产配方生物降解性能及毒性进行了研究。水质的变化及预处理药剂的加入都可能影响海水淡化阻垢剂的使用效果,因此进行了预处理药剂和海水浊度对海水淡化阻垢剂阻垢效果的影响试验研究,为现场药剂的使用提供了相关依据。

通过第一阶段海水淡化装置专用阻垢药剂的研究开发试验,研制出了国产CDSY-01阻垢剂,第二阶段主要针对该阻垢剂进行了中型工业化考核试验研究,以验证国产CDSY-01阻垢剂的性能能否满足生产现场大型海水淡化装置的实际运行要求。海水淡化装置使用CDSY-01阻垢剂在不同工况运行时,对产品水的各项指标进行了跟踪监测,证明无有害物质通过蒸汽携带进入产品水中。首次建立了阻垢剂与消泡剂匹配性试验方法,并使用该方法进行相关试验,验证了国产阻垢剂与专用消泡剂联合使用时匹配性较好。国产CDSY-01阻垢剂的阻垢和缓蚀等性能完全可满足海水淡化装置长期运行要求。通过海水淡化阻垢药剂研发及工艺试验研究出了海水淡化装置专用阻垢药剂并进行了工业化考核试验,取得了很好的效果。该项目的完成,标志着我国低温多效蒸馏海水淡化装置专用阻垢剂的研发取得重大进展。海水CDSY-01海水淡化阻垢剂目前已在河北国华沧东发电有限责任公司1号海水淡化装置中使用一年多,装置的造水比和产水水质均满足设计和运行要求,大幅降低了药剂的使用成本(国产药剂成本比国外药剂的生产成本降低30%) ,从而减少了整个海水淡化系统的运营成本。

研究打破国外海水淡化阻垢剂的垄断,自主开发制造适用于低温多效蒸馏海水淡化装置的国产阻垢剂,并通过试验验证和工业化试验,对国产阻垢剂性能进行了全面评价。在阻垢剂的研发和试验过程中,以现场实际出发,其主要技术创新点有:

1)在低温多效蒸馏海水淡化阻垢剂配方中加入调节表面张力和运动黏度的添加剂。

2)设计和制造了专用阻垢剂的筛选、性能考核的试验装置,并对低温多效蒸馏海水淡化阻垢剂配方进行动态性能筛选及性能考核试验。

3)建立了低温多效蒸馏海水淡化阻垢性能的考核评判方法,并采用浓缩倍率升高速率法和达到标准浓缩倍率的时间比较法来判别阻垢剂的阻垢性能。

4)建立了低温多效蒸馏海水淡化阻垢剂与消泡剂的匹配性试验方法,并使用该方法验证了国产阻垢剂与专用消泡剂联合使用的匹配性较好,不会对海水淡化装置的运行造成不良影响。

通过药剂研发及工业试验等研究过程开发出来的国产CDSY-01阻垢剂,经我公司现场万吨级海水淡化装置(1号海水淡化装置)使用一年的实践证明,药剂使用性能不仅能够满足大型低温多效蒸馏海水淡化的运行要求,而且其阻垢性能和缓蚀性能比一直沿用的进口阻垢剂稍好。国产CDSY-01阻垢剂在我公司海水淡化装置中的成功应用,不仅保证了万吨级海水淡化装置的安全稳定运行,而且大幅降低了整个海水淡化系统的运营成本。研发出的国产CDSY-01阻垢剂属无磷无氮的环保药剂,许多原料均选用食品级,不易挥发,在海水淡化蒸馏过程中也没有毒害有机物带入产品水中,产品水饮用口感好(在使用过程中用户反映水体中无任何异味),为高效绿色配方技术。

许建华,男,1956.11,总经理,神华河北国华沧东发电有限责任公司,组织项目的立项、验收、评价,组织项目的总体实施工作
吴志奇,男,1961.10,副总经理,神华河北国华沧东发电有限责任公司,组织项目的立项、验收、评价,组织项目的总体实施工作
李新友,男,1968.10,总工程师,神华河北国华沧东发电有限责任公司,组织项目的立项、验收、评价,组织项目的总体实施工作
聂  鑫,男,1970.01,化学主管,神华河北国华沧东发电有限责任公司,参与立项、验收、评价工作,项目的实施工作

研发出的国产CDSY-01阻垢剂属无磷无氮的环保药剂,许多原料均选用食品级,不易挥发,在海水淡化蒸馏过程中也没有毒害有机物带入产品水中,产品水饮用口感好(在使用过程中用户反映水体中无任何异味),为高效绿色配方技术。国产CDSY-01阻垢剂的研发及应用是我国具有自主知识产权的科研成果,它打破了国外药剂厂商的技术和价格垄断,促进了我国海水淡化产业的健康发展。

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