Цинковый комплексонат как приготовить раствор

Цинковый комплекс ОЭДФ

Получают при взаимодействии предварительно полученного водного раствора цинката натрия или цинката калия с 20-60% водным раствором гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФК), осуществляемой при температуре 60-80° С. Исходные продукты — цинкат калия или натрия получают в отдельной емкости из 5-20%-ного водного раствора гидроксида калия или натрия и оксида цинка, взятых в мольном соотношении 2:1, которые перемешивают при температуре 50-75° С.
В промышленности под названием ОЭДФ-Zn выпускается продукт, представляющий собой 23-25%-ный водный раствор цинкового комплекса ОЭДФ.

Комплексонат цинка ОЭДФ — эффективный ингибитор образования накипи, отложения минеральных солей и коррозии. Данный реагент уменьшает процессы образования накипи и коррозии в системах теплоснабжения, пароснабжения и горячего водоснабжения в теплообменном оборудовании. Комплексонаты широко используются в котельных, ТЭЦ, бойлерах, в закрытых водооборотных системах и т.д.

Применение цинкового комплекса ОЭДФ.
— в качестве комплексообразующего реагента, ингибитора солеотложения в водооборотных системах охлаждения промышленных предприятий и тепловых электростанций, в замкнутых системах теплоснабжения, в системах горячего водоснабжения;
— в качестве реагента для отмывки солеотложения на различных промышленных объектах;
— в качестве ингибитора солеотложения для систем горячего водоснабжения с открытым водозабором;
— в качестве ингибитора солеотложения в нефтедобывающей промышленности;
— в качестве комплексообразующего реагента в химической и текстильной промышленности;
— для борьбы с болезнями растений в сельском хозяйстве;
— в процессе отбелки целлюлозы всех видов на стадии хелатации в целлюлозно-бумажной промышленности.

Физико-химические показатели цинкового комплекса ОЭДФ ТУ У 24.1-05633939.007-2002:

Наименование показателя	Норма
Внешний вид	Однородная жидкость от бесцветного до желто-коричневого цвета. Допускается наличие мути.
Массовая доля цинка, %	4,9 — 5,2
Плотность при температуре 20,0±0,5°C, г/см³	1,2 — 1,3
рН продукта	8,0 — 10,0

Требование безопасности цинкового комплекса ОЭДФ.
Комплексонат цинка ОЭДФ по степени воздействия на организм относится к веществам 3-го класса опасности.
Реагент не горюч, пожаро- взрывобезопасен, малотоксичен при различных путях попадания в организм.
Данный комплексонат разрешен к применению в воде хозяйственно — питьевого и хозяйственно — бытового водопользования (холодной и горячей воде) дозой до 5 мг/л (5 г/м³), в закрытых системах теплоснабжения, питательной воде паровых котлов, концентрация комплексоната не нормируется. В среднем, в циркулируемой воде в отопительной системе оптимальная концентрация комплексоната находится в пределах 10 мг/л (10 г/м³). Концентрация комплексоната в подпиточной и сетевой воде рассчитывается как разность между общим содержанием иона РО43- в подпиточной и сетевой воде и содержанием этого иона в водопроводной воде.
Комплексонат не выносится с паром в паровых котлах (вынос с паром не более 0,01 от концентрации в питательной воде).

Упаковка, транспортировка и хранение.
Продукт упаковывают в полиэтиленовые бочки 55 кг (50 л).
Комплексонат цинка ОЭДФ транспортируютжелезнодорожным, автомобильным, водным транспортом в крытых и открытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на данном виде транспорта.
Комплексонат цинка ОЭДФ хранят в крытых складских помещениях. Температура складских помещений должна поддерживаться в пределах от 5 до 28° С. При хранении не допускать воздействия прямых солнечных лучей и охлаждения препарата до температуры ниже 5° С. После замерзания возможна утеря потребительских свойств реагента.
Гарантийный срок хранения продукта — 3 года со дня изготовления. По истечении гарантийного срока хранения продукт анализируют перед каждым применением на соответствие требованиям технических условий.

ООО “Компани “Плазма”® осуществляет поставки химической продукции со склада в Харькове в сроки и, на выгодных для Вас условиях.

Источник

О применении цинкового комплекса ОЭДФ в системах теплоснабжения и горячего водоснабжения

К.т.н. Потапов С. А., ООО «ИТЦ ОРГХИМ», г. Казань;

Д.т.н. Дрикер Б. Н., Уральский государственный лесотехнический университет г. Екатеринбург;

Д.х.н. Цирульникова Н. В. , ФГУП «ИРЕА», г. Москва

В последние годы в системах теплоснабжения горячего водоснабжения широко используется комплексонный водно-химический режим (КВХР), реализуемый методом частичной или полной стабилизации природной («сырой») подпиточной и сетевой воды добавками органических фосфонатов, композиций и комплексонатов на их основе. Эти реагенты способны в соотношении с катионами щелочноземельных металлов как 1 к 1000 (субстехиометрическое соотношение) препятствовать росту кристаллов труднорастворимых солей щелочноземельных металлов, и тем самым, предотвращать накипеобразование.

Цинковые комплексонаты фосфоновых кислот, в частности, Nа₂Zn0ЭДФ [1-гидроксиэтилендифосфонато(4-)цинк динатриевая соль], одновременно являются ингибиторами коррозии. Обработка воды фосфонатами позволяет исключить стадию умягчения воды (ингибирование накипеобразования, ln_s), или стадию деаэрации воды (ингибирование коррозии, ln_с). В ряде случаев возможно одновременное подавление солеотложений и электрохимической коррозии (ингибирование накипеобразования и коррозии, ln_sc).

Наиболее широко применяемые в теплоэнергетике реагенты: 1-гидроксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ), нитрилотриметилфосфоновая кислота (НТФ), ингибитор отложения минеральных солей (ИОМС-1) и их цинковые комплексонаты, а также многие другие в настоящее время фундаментально исследованы, установлено строение, объяснены эффекты стабилизации, субстехиометрического взаимодействия и скользящей реакции; разработана математическая модель процесса ингибирования фосфоновыми соединениями кристаллизации солей [1,2,3]. В институте физической химии РАН в 80-х годах детально исследован механизм ингибирования коррозии цинковыми комплексонатами ОЭДФ и НТФ, а также целого ряда других фосфонатов.

По инициативе 000 «Экоэнерго» (г.Ростов-на-Дону) научно-технический совет Госстроя РФ рассматривал вопрос о допуске к применению в системах теплоснабжения только двух реагентов, а именно, цинковых комплексонатов ОЭДФ и НТФ (ZnОЭДФ и ZnНТФ), как наиболее эффективных ингибиторов накипеобразования и коррозии (ln_sc). Принятие подобного решения в ущерб другим не менее, а то и более эффективным реагентам, особенно в условиях постоянного ужесточения экологических требований, по нашему мнению, может привести к серьезным негативным последствиям.

Покажем это на примере цинкового комплекса ОЭДФ, предложенного в качестве ингибитора коррозии еще в 70-х годах [4]. Для объективной оценки приведенных далее результатов авторы не считают возможным ссылаться на собственные работы.

В соответствии с [5] характер коррозионного процесса стальных трубопроводов тепловых сетей оценивается в зависимости от линейной скорости коррозии (табл. 1).

Таблица 1 Взаимосвязь характера коррозионного процесса и скорости коррозии

Источник

МУ 1-322-03 Методические указания по стабилизационной обработке подпиточной воды систем теплоснабжения, водогрейных котлов комплексонатами ОЭДФ-Zn, НТФ-Zn

Государственный комитет Российской Федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплексу (Госстрой России)

Государственное унитарное предприятие «Ростовский научно-исследовательский институт ордена Трудового красного знамени академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова» ГУП РНИИ АКХ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по стабилизационной обработке

подпиточной воды систем теплоснабжения,

водогрейных котлов комплексонатами ОЭДФ- Zn , НТФ- Zn

ГУП РНИИ АКХ им. К.Д. ПАМФИЛОВА (академик АЖКХ В.К. Гордеев-Гавриков, Ученый секретарь РО АЖКХ, член-корреспондент АЖКХ И.М. Шейхет) при участии ООО «ЭКОЭНЕРГО» (А.В. Кухно)

с ФЕДЕРАЛЬНЫМ ГОРНЫМ И ПРОМЫШЛЕННЫМ НАДЗОРОМ РОССИИ письмо № 12-06/832 ГУП Ростовским НИИ Академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова

Методические указания по стабилизационной обработке воды комплексонатами ОЭДФ- Zn и НТФ- Zn предназначены для специалистов предприятий и организаций независимо от ведомственной принадлежности и форм собственности и граждан, занимающихся проектированием, изготовлением, эксплуатацией и техническим диагностированием водогрейных котлов, для использования в практической деятельности, и инспекторского состава Госгортехнадзора России, осуществляющих надзор за безопасной эксплуатацией водогрейных котлов.

2. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

3. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОМПЛЕКСОНАТАХ ОЭДФ- Zn И НТФ- Zn

4. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

5. ВНЕДРЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СТАБИЛИЗАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ

6. ТРЕБОВАНИЯ К ОБОРУДОВАНИЮ ПРИ СТАБИЛИЗАЦИОННОЙ ОБРАБОТКЕ

7. ЗАДАЧИ И ОБЪЕМ ХИМИЧЕСКОГО И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

8. ЛАБОРАТОРИИ КОНТРОЛЯ ЗА ВОДНО-ХИМИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ

9. ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ

10. ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

1. ВВЕДЕНИЕ

В развитие требований Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов [ 2], Правил устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды [ 3], утвержденных Госгортехнадзором России, настоящие Методические указания определяют порядок стабилизационной обработки подпиточной и сетевой воды водогрейных котлов, открытых и закрытых систем теплоснабжения комплексонатами ОЭДФ- Zn , НТФ- Zn .

Водно-химический режим должен обеспечивать работу водогрейного котла и системы теплоснабжения без повреждения их внутренних поверхностей вследствие коррозии металла, отложения накипи и шлама.

На данный момент широкое распространение получают способы реагентной — комплексонатной водоподготовки подпиточной и сетевой воды водогрейных котлов и систем теплоснабжения, что может быть эффективной альтернативой стандартной водоподготовке — умягчению воды с использованием Na или Н — катионированием и её деаэрации.

Применение комлексонатного способа водоподготовки позволяет:

1. Снизить стоимость подготовки подпиточной воды при улучшении технологических характеристик теплоносителя, по сравнению с ее умягчением и деаэрацией;

2. Уменьшить коррозию металла внутренних поверхностей водогрейных котлов, систем теплоснабжения;

3. Устранить образование накипи, способствовать отмывке имеющихся на поверхностях котлов, системы теплоснабжения накипи и отложений;

4. Предотвратить шламообразование в котле;

5. Обеспечить соблюдение требований нормативной документации к оборудованию, объему химического контроля, оснащению лабораторий, ведению эксплуатационной документации.

Госгортехнадзором России согласованы [ 5] к применению два вида комплексонатов:

— ОЭДФ — Zn (Цинковый комплекс ОЭДФ), выпускаемый согласно ТУ 2439-001-24210860-97 от 10.07.1997 г.,

— НТФ — Zn (Цинковый комплекс НТФ), выпускаемый согласно ТУ 2439-002-24210860-99 от 01.02.1999 г.

Применение данных комплексонатов позволяет обеспечить надежность, безопасность и экономичность эксплуатации систем теплоснабжения, котлов. Эти комплексонаты являются ингибиторами как накипеобразования, так и коррозии.

Данные Методические указания предназначены для руководителей и специалистов, занятых проектированием, изготовлением, монтажом, наладкой, техническим диагностированием, освидетельствованием, эксплуатацией водогрейных котлов, систем теплоснабжения и инспекторского состава органов Госгортехнадзора России.

При оценке состояния внутренних поверхностей нагрева котлов, систем теплоснабжения, в случае применения комплексонатной водоподготовки, должно проверяться соблюдение требований настоящих Методических указаний, ведомственных нормативных документов, инструкций заводов-изготовителей оборудования, а также должен быть осуществлен анализ технической документации, определяющей порядок работы водоподготовительной установки, организации водно-химического режима и химического контроля.

2. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

2.1. Комплексонаты — реагенты, применение которых для обработки подпиточной и сетевой воды котлов, систем теплоснабжения предотвращает коррозионное повреждение металла и накипеобразования на поверхностях нагрева. Представляют собой комплексные соединения цинка с фосфорорганическими кислотами.

2.2. Доза комплексоната — необходимая и достаточная концентрация реагента в подпиточной и сетевой воде системы теплоснабжения, водогрейных котлов, определяемая по результатам лабораторных исследований для максимально полного подавления накипеобразования и коррозии и (или) отмывки ранее образовавшихся отложений и накипи.

2.3. Комплексонатная обработка воды — стабилизационная или коррекционная обработка [ 1] подпиточной и сетевой воды систем теплоснабжения, водогрейных котлов комплексонатами.

2.3.1. Стабилизационная обработка — обработка подпиточной и сетевой воды комплексонатами с устранением технологии ее умягчения и (или) деаэрации.

2.3.2. Коррекционная обработка — обработка подпиточной и сетевой воды комплексонатами дополнительно к существующей схеме водоподготовки.

2.4. Установка дозирования комплексоната (УДК) — оборудование, обеспечивающее поддержание дозы комплексоната в подпиточной и сетевой воде системы теплоснабжения, водогрейных котлов путем пропорционального дозирования (необходимое количество реагента на единицу воды).

2.4. Технология обработки подпиточной и сетевой воды систем теплоснабжения, водогрейных котлов комплексонатами — технология, обеспечивающая качественную обработку всего объема подпиточной воды комплексонатами и поддержание дозы комплексоната в сетевой воде, предотвращающие образование накипи и процессов коррозионного разрушения металла.

2.5. Пуско-наладочная организация — специализированная организация, осуществляющая комплекс работ по разработке и внедрению технологии обработки комплексонатами подпиточной и сетевой воды систем теплоснабжения, водогрейных котлов, выполняющая в процессе внедрения мероприятия по исследованию вод, эксплуатационных характеристик котельной, монтаж оборудования, пуск и наладку установок дозирования комплексоната. Пуско-наладочная организация должна иметь необходимое оборудование и квалифицированный персонал для качественного выполнения работ.

3. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОМПЛЕКСОНАТАХ ОЭДФ- Zn И НТФ- Zn

3.1. Применение комплексонатов ОЭДФ- Zn , НТФ- Zn возможно при температуре нагрева воды до 210°С, что позволяет производить обработку подпиточной и сетевой воды водогрейных котлов, систем теплоснабжения с температурой нагрева свыше 115°С.

ОЭДФ- Zn — (Цинковый комплекс ОЭДФ) — товарный продукт, представляет собой 23-25 % водный раствор. Данный комплексонат разрешен к применению в воде хозяйственно-питьевого и хозяйственно-бытового водопользования дозой до 5 мг/л (в закрытых системах теплоснабжения концентрация комплексоната не нормируется). Гигиеническое заключение № 61.РЦ.6.243.П.899.6.00 от 15.6.2000 г.

НТФ- Zn — (Цинковый комплекс НТФ) — товарный продукт, представляет собой 21-23 % водный раствор. Данный комплексонат разрешен к применению в воде хозяйственно-питьевого и хозяйственно-бытового водопользования дозой до 1 мг/л (в закрытых системах теплоснабжения концентрация комплексоната не нормируется). Санитарно-эпидемиологическое заключение № 61.РЦ.03.243.П.000547.05.03 от 23.05.2003 г.

Комплексонаты ОЭДФ- Zn и НТФ- Zn экологически безопасны: при попадании товарного продукта в водоем они взаимодействуют с донными минеральными отложениями, постепенно разлагаясь.

3.3. Доза комплексоната выбирается лабораторно для максимально полного подавления накипеобразования и коррозии и (или) отмывки ранее образовавшихся отложений и накипи.

Расход комплексоната зависит от:

1. Дозы комплексоната,

2. Расхода воды на подпитку системы теплоснабжения, водогрейных котлов.

3.4. Комплексонаты являются эффективными ингибиторами коррозии и накипеобразования систем теплоснабжения открытого типа, поскольку ПДК ОЭДФ- Zn в воде хозяйственно-питьевого водоиспользования составляет 5 мг/л, а НТФ- Zn — 1 мг/л, что обеспечивает при широком диапазоне химического состава подпиточной воды надежную защиту от накипи и коррозии.

3.5. Применение технологии обработки подпиточной и сетевой воды комплексонаты ОЭДФ- Zn , НТФ- Zn позволяет:

3.5.1. Снизить коррозионную агрессивность воды и предотвратить образование железо-оксидных накипи и отложений на поверхностях водогрейных котлов, систем теплоснабжения; исключить деаэрацию подпиточной воды.

Комплексонаты ОЭДФ- Zn и НТФ- Zn являются эффективными ингибиторами коррозии, их применение снижает коррозионную агрессивность воды в среднем в 10-15 раз.

В аэрированной воде (воде с содержанием кислорода, превышающем допустимые для нормальной эксплуатации водогрейных котлов, значения (не работающая деаэрация)) комплексонаты является ингибиторами смешанного действия. Механизм защитного действия этих ингибиторов объясняется их адсорбцией на поверхностях металла и образованием защитного слоя трудно растворимых смешанных комплексных соединений цинка и железа с ОЭДФ и НТФ, а также Zn ( OH ) 2 , связыванием кислорода цинком комплексоната присутствующим в растворе.

Действие ингибитора при высокой щелочности воды (разлагается при нагреве с выделением углекислоты), повышенным содержанием углекислоты вследствие применения технологии умягчения методом Н — катионирования и некачественной декарбонизации, заключается в связывании углекислоты (агента-коррозии) цинком в растворе и образовании комплексных соединений железа и цинка в виде пленки на поверхности металла.

При высоких концентрациях сульфатов и хлоридов, что является еще одной из причин высокой коррозионной агрессивности воды, достигается степень защиты поверхностей металла систем теплоснабжения, водогрейных котлов. Механизм защитного действия основан на уменьшении скорости анодного и катодного процессов.

Применение комплексонатов в качестве ингибиторов коррозии и накипеобразования возможно в широком диапазоне рН. Коррозионные процессы вызывают значительное повышение содержания железа общего в сетевой воде систем теплоснабжения, что приводит к загрязнению железо-оксидными отложениями поверхностей нагрева котлов, других элементов систем. Таким образом, применение комплексонатов в качестве ингибиторов коррозии позволяет практически полностью подавить образование железо-оксидных накипи и отложений.

Комплексонаты также связывают растворенное в воде железо и способствуют отмывке ранее образовавшихся железо-оксидных отложений и накипи.

3.5.2. Предотвратить образование карбонатно-кальциевых накипи и отложений на поверхностях водогрейных котлов, систем теплоснабжения и исключить умягчение подпиточной воды.

Предотвращение накипеобразования карбонатно-кальциевого типа на поверхностях водогрейных котлов, систем теплоснабжения при обработке воды комплексонатами, основывается на их способности вступать во взаимодействие с солями кальция и магния, присутствующими в воде, с образованием устойчивых водорастворимых комплексов в широком диапазоне рН.

Механизм антинакипного действия комплексонатов основан на их избирательной адсорбции на активных центрах образующихся кристаллов накипи, что препятствует как росту самих кристаллов, так и вызывает изменение их формы, тормозит зарождение центров кристаллизации. В воде с большим содержанием солей жесткости комплексонаты образуют прочный комплекс с ионами Са и Mg , который блокирует направленный рост и агломерацию кристаллов накипи. Отсутствие центров кристаллизации за счет блокирования поверхностей кристаллов обеспечивает поддержание солей жесткости во взвешенном состоянии без выпадения на поверхности котлов, систем теплоснабжения в виде накипи и отложений.

3.5.3. Произвести отмывку в процессе эксплуатации ранее образовавшихся накипи и отложений на поверхностях котлов, магистральных и внутридомовых трубопроводов.

При длительном использовании обработки воды комплексонатами (свыше одного отопительного сезона) происходит изменение структуры ранее образовавшейся накипи как железо-оксидного, так и карбонатно-кальциевого характера на поверхностях нагрева водогрейных котлов, магистральных трубопроводов, внутридомовых систем — твердые накипь и отложения размягчаются, происходит процесс их постепенного удаления с продувками и в грязевиках.

4. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

4.1. Область применения стабилизационной обработки подпиточной и сетевой воды комплексонатами ОЭДФ- Zn , НТФ- Zn — объекты на которые распространяется действие Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов [ 2], Правил устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды [ 3].

4.2. Внедрение и применение технологии стабилизационной обработки подпиточной и сетевой воды комплексонатами ОЭДФ- Zn , НТФ- Zn производится по усмотрению эксплуатирующей организации, может рекомендоваться в случаях:

— неэффективной работы существующей ХВО — наличия коррозии, накипи и отложений на внутренних поверхностях котлов, систем теплоснабжения,

— недостаточной мощности существующей водоподготовки,

— отсутствия или некачественной деаэрации,

— высоких эксплуатационных затратах на существующую схему водоподготовки.

4.3. Выбор дозы комплексоната производится по результатам лабораторных испытаний. Ориентировочные граничные параметры применения комплексонатов ОЭДФ- Zn , НТФ- Zn представлены в таблице 1.

Ориентировочные граничные параметры применения комплексонатов ОЭДФ- Zn , НТФ- Zn для стабилизационной обработки подпиточной и сетевой воды водогрейных котлов, систем теплоснабжения

Источник