在濕保養(yǎng)條件中用于換熱器沉積物去除的添加劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于從換熱器部件中溶解、瓦解和/或去除沉積物的組合物和方法，例如積垢和其它沉積物。該換熱器部件可包括壓水反應(yīng)堆蒸汽發(fā)生器。該壓水反應(yīng)堆蒸汽發(fā)生器可處在濕保養(yǎng)條件下。該組合物包括單質(zhì)金屬和選自掩蔽劑、螯合劑、分散劑及其混合物的絡(luò)合劑。該方法包括將所述組合物引入換熱器部件中。
【專利說明】在濕保養(yǎng)條件中用于換熱器沉積物去除的添加劑
1.

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體涉及用于從傳熱部件溶解、瓦解和/或去除沉積物的組合物和方法。
[0002]2.相關(guān)技術(shù)描述
[0003]在封閉傳熱系統(tǒng)中長時間地暴露于水或水溶液的金屬表面典型地產(chǎn)生積垢和/或被沉積物覆蓋。例如，在商業(yè)核電站中，高溫下的在線運行會導(dǎo)致殼管式換熱器(例如壓水反應(yīng)堆蒸汽發(fā)生器)，通過在其內(nèi)部結(jié)構(gòu)零件(例如管道、管板和管支撐板的次級側(cè)面)的金屬表面上沉積或原位形成而產(chǎn)生粘附的積垢和/或沉積物。通常，在壓水反應(yīng)堆中的核電站運行期間，高溫、放射性的水從反應(yīng)堆堆芯流動穿過蒸汽發(fā)生器中的換熱器管道的內(nèi)部，通過管壁傳遞熱量并且傳遞至圍繞這些管的非放射性的水中。這引起非放射性的水沸騰并產(chǎn)生用于發(fā)電的蒸汽。在沸騰過程期間，積垢(scale)和其它沉積物會積聚在管表面上、管支撐板之間的縫隙中、管壁上和水平表面上，例如管板和管支撐板的表面。積垢和沉積物在蒸汽發(fā)生器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)零件上長時間的積聚能夠?qū)φ羝l(fā)生器的運行性能和完整性產(chǎn)生不利影響。例如，在運行核電站時觀察到的問題包括低效的沸騰傳熱、冷卻水流的阻塞、和導(dǎo)致局部侵蝕性腐蝕環(huán)境的流動閉塞區(qū)，從而影響壓力邊界和結(jié)構(gòu)材料的結(jié)構(gòu)完整性。
[0004]因此，已經(jīng)通過溶解和瓦解沉積物開發(fā)出各種清洗方法以去除在用于產(chǎn)生蒸汽的換熱器(例如殼管式換熱器，特別是壓水反應(yīng)堆蒸汽發(fā)生器)的內(nèi)表面上積累的這些積垢和沉積物。這樣的清洗方法可包括:在升高的溫度下使用各種螯合劑的化學(xué)清洗，在升高的PH下采用積垢調(diào)整劑，以及用高壓水沖洗。這些工藝通常導(dǎo)致在環(huán)境溫度條件下的緩慢的沉積物去除速率。此外，通過溫度變化、pH變化或螯合劑濃度的增加來控制反應(yīng)速率。
[0005]本文所述實施方案的目的是提供用于從傳熱部件至少部分溶解、瓦解和/或去除沉積物(例如積垢和其它沉積物)的組合物和方法，尤其是壓水反應(yīng)堆中的蒸汽發(fā)生器中。期望該組合物和方法在沒有升高溫度時有效和/或在升高的PH條件下有效，例如在運行核電站時的常規(guī)設(shè)備換料停機期間。
[0006]概述
[0007]通過本文描述的實施方案來實現(xiàn)這些和其它目的，所述實施方案提供用于從傳熱部件至少部分瓦解和去除沉積物的組合物和方法。所述組合物包括固體形式的單質(zhì)金屬以及選自掩蔽劑、螯合劑、分散劑及其混合物的絡(luò)合劑。所述傳熱部件含有液體，該液體具有約3.0至約12.5的pH。所述單質(zhì)金屬可選自電化學(xué)電勢相對于低合金鋼為陽極的單質(zhì)狀態(tài)的固體形式的金屬。所述金屬可選自鋅、鈹、鋁、鎂、鐵、鋰及其組合。在某些實施方案中，所述單質(zhì)金屬是固體形式的鋅。該金屬的形式可以為扁塊(slab)、微粒(granule)、膠體形式、涂覆的顆粒及其組合。單質(zhì)金屬的膠體形式可選自微米尺寸的顆粒、納米尺寸的顆粒及其組合。單質(zhì)金屬的存在量基于組合物可以是約0.0OlM至約0.5M，或者約0.005M至約0.1M。掩蔽劑可選自正磷酸、聚磷酸、1-羥基亞乙基-1，1-二膦酸的酸和鹽及其混合物。螯合劑可選自乙二胺四乙酸、羥基乙基乙二胺三乙酸、十二烷基取代的乙二胺四乙酸、聚天冬氨酸、草酸、谷氨酸二乙酸、乙二胺-N，N’ - 二琥珀酸、葡萄糖酸、葡庚糖酸、N, N’ -亞乙基雙(2-[鄰羥基苯基])-甘氨酸、吡啶二羧酸、次氮基三乙酸、它們的酸和鹽、以及它們的混合物。分散劑可選自聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸酯、及其混合物。
[0008]在某些實施方案中，絡(luò)合劑的存在量基于組合物可以是約0.025重量％至約2.5
重量％。
[0009]在某些實施方案中，該組合物還可包括還原劑或除氧劑。還原劑可選自抗壞血酸、檸檬酸、肼、碳酰肼、催化的肼、氫醌、甲基乙基酮肟、二乙基羥基胺、異抗壞血酸鹽、及其混合物。還原劑的存在量基于組合物可以是約0.0025重量％至約0.5重量％。
[0010]在某些實施方案中，該組合物還可包括水。
[0011]所述方法包括將固體形式的單質(zhì)金屬和選自掩蔽劑、螯合劑、分散劑及其混合物的絡(luò)合劑引入傳熱部件中。可以在沒有升高的溫度、外部加熱或裝置施加的熱源的情況下進行單質(zhì)金屬和絡(luò)合物的引入。傳熱部件可含有濕保養(yǎng)(wet layup)溶液。此外，可在常規(guī)設(shè)備換料停機、設(shè)備啟動或關(guān)閉期間進行單質(zhì)金屬和絡(luò)合物的引入。
[0012]可在傳熱部件的殼側(cè)(shell side)中引入單質(zhì)金屬和絡(luò)合物。傳熱部件可以是壓水反應(yīng)堆中的蒸汽發(fā)生器，并且可在傳熱部件的次級側(cè)或殼側(cè)中引入單質(zhì)金屬和絡(luò)合物。
[0013]附圖簡述
[0014]當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時，從下面的優(yōu)選實施方案描述可以獲得本發(fā)明的進一步理解，其中:
[0015]圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的某些實施方案單質(zhì)鋅對鐵沉積物溶解的影響的坐標(biāo)圖。
[0016]圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的某些實施方案在環(huán)境溫度條件下在濕保養(yǎng)溶液中單質(zhì)鋅濃度對DTPA及鐵沉積物的反應(yīng)速率的影響的坐標(biāo)圖。
[0017]優(yōu)選實施方案的描述
[0018]本發(fā)明涉及用于從傳熱部件中至少部分溶解、瓦解和去除沉積物的組合物和方法。所述沉積物包括在傳熱部件(例如傳熱管道)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)部分的表面上積累的積垢，例如氧化物積垢，尤其是氧化鐵積垢。此外，所述沉積物可包括其它或附屬的污染物，例如鋁、錳、鎂、鈣、鎳和/或硅構(gòu)型，以及傳熱系統(tǒng)中的有害物類包括銅和鉛。所述傳熱部件包括殼管式換熱器。在某些實施方案中，傳熱部件是壓水反應(yīng)堆蒸汽發(fā)生器。
[0019]可在環(huán)境溫度下使用本發(fā)明的組合物和方法，例如在沒有系統(tǒng)熱或施加到傳熱部件的外部熱源的情況下。此外，當(dāng)傳熱部件的液體內(nèi)容物(例如純凈水,如去礦物質(zhì)水、去離子水或其混合物)的pH在約3.0至約12.5的范圍內(nèi)時，可采用本發(fā)明的組合物和方法。此外，在某些實施方案中，本發(fā)明的組合物和方法可用在處于濕保養(yǎng)條件時的壓水反應(yīng)堆蒸汽發(fā)生器上。在所述濕保養(yǎng)條件下，傳熱部件內(nèi)容物的PH典型在約9.0至約12.5的范圍內(nèi)。
[0020]所述組合物包括至少一種處于單質(zhì)形式的金屬和至少一種選自掩蔽劑、螯合劑、分散劑及其混合物的絡(luò)合劑。單質(zhì)金屬可選自現(xiàn)有技術(shù)中已知的那些。單質(zhì)金屬為固體形式。固體形式的單質(zhì)金屬釋放一個或多個其電子，并且所述一個或多個電子被沉積物接收，從而通過表面電荷(例如積累在傳熱部件的內(nèi)部表面上的沉積物或積垢的晶格)的調(diào)整導(dǎo)致沉積物的瓦解。單質(zhì)金屬可以選自電化學(xué)電勢相對于低合金鋼為陽極性的固體形式的單質(zhì)狀態(tài)的已知金屬。在某些實施方案中，單質(zhì)金屬的電化學(xué)電勢在金屬和合金的電位序中比低合金鋼的電勢更活性。合適的單質(zhì)金屬的非限制性例子包括鋅、鈹、鋁、鎂、鐵、鋰、及其混合物。在某些實施方案中，單質(zhì)金屬是固體形式的鋅。
[0021]掩蔽劑和螯合劑可選自現(xiàn)有技術(shù)中已知的那些。合適的掩蔽劑包括正磷酸、聚磷酸、1-羥基亞乙基-1，1-二膦酸的酸和鹽以及其混合物。合適的螯合劑包括乙二胺四乙酸(EDTA)、羥基乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)、十二烷基取代的EDTA、聚天冬氨酸、草酸、谷氨酸二乙酸(GLDA)、乙二胺-N，N’-二琥珀酸(EDDS)、葡萄糖酸、葡庚糖酸、N，N’-亞乙基雙(2-[鄰羥基苯基])-甘氨酸(EHPG)、吡啶二羧酸(PCDA)、次氮基三乙酸(NTA)、它們的酸和鹽、以及它們的混合物。分散劑可選自現(xiàn)有技術(shù)中已知的那些。合適的分散劑可選自聚丙烯酸、胺中和的聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸酯、及其混合物。在某些實施方案中，分散劑是聚丙烯酸。合適的分散劑的非限制性的例子可在通用電氣公司(General ElectricCompany)以商標(biāo)名稱OptiSperse PffR 6600商購得到。
[0022]不意圖受限于任何特定理論，認為單質(zhì)金屬釋放一個或多個被沉積物接收的電子并且作為該金屬與沉積物反應(yīng)的結(jié)果，釋放金屬離子并在沉積物表面上發(fā)生電荷不平衡從而進一步使沉積物晶格失穩(wěn)。因此，增加了金屬離子釋放的速率。離解的金屬離子被掩蔽劑和/或螯合劑絡(luò)合。也可以通過允許離解的金屬離子沉淀并使用分散劑去除膠體沉淀物來絡(luò)合離解的金屬離子。
[0023]在某些實施方案中，單質(zhì)鋅與氧化鐵沉積物反應(yīng)引起鐵離子的釋放。
[0024]所述組合物中的單質(zhì)金屬和絡(luò)合劑的量可以變化并且可取決于這些組分的具體選擇。在某些實施方案中，單質(zhì)金屬基于組合物的存在摩爾當(dāng)量為約0.0OlM至約0.5M。此外，在某些實施方案中，絡(luò)合劑以如下量存在:其構(gòu)成組合物的約0.025重量％至約2.5量％，或構(gòu)成組合物的約0.25重量％至約2重量％。
[0025]另外，在某些實施方案中，所述組合物可包括固體形式的單質(zhì)金屬、絡(luò)合劑和余量的水(例如去礦物質(zhì)水、去離子水或其混合物)，以形成水溶液。在這些實施方案中，單質(zhì)金屬和絡(luò)合劑在水溶液中的總濃度基于總?cè)芤簽榧s0.025重量％至約6.0重量％，或基于總?cè)芤簽榧s0.25重量％至約3.0重量％。
[0026]本發(fā)明的組合物還可包括除氧劑或還原劑。所述還原劑可選自抗壞血酸、檸檬酸、肼、碳酰肼、催化的肼、氫醌、甲基乙基酮肟、二乙基羥基胺、異抗壞血酸鹽、及其混合物。還原劑和/或除氧劑的存在量基于組合物可以為約0.0025重量％至約0.5重量％，或基于組合物為約0.005重量％至約0.1重量％。
[0027]本發(fā)明的方法包括將單質(zhì)金屬和絡(luò)合劑引入傳熱部件的內(nèi)部。此外，可任選地將除氧劑和/或還原劑引入傳熱部件的內(nèi)部?？梢愿淖冞@些組分的引入順序。例如，在某些實施方案中，可在蒸汽發(fā)生器中建立濕保養(yǎng)，且由此在添加單質(zhì)金屬和絡(luò)合劑之前將PH劑和除氧劑添加到水中?？蓪钨|(zhì)金屬和絡(luò)合劑引入例如傳熱部件的殼側(cè)，例如壓水反應(yīng)堆的蒸汽發(fā)生器的次級側(cè)(secondary side)。將這些組分引入傳熱部件使得它們與包含在傳熱部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)零件的表面上的沉積物(例如積垢)接觸并反應(yīng)。
[0028]不意圖受限于任何特定理論，認為本發(fā)明的組合物和方法對于以電化學(xué)方式瓦解導(dǎo)致局部形貌改變的沉積物晶格是有效的。例如，在某些實施方案中，膠體或顆粒狀形式的鋅釋放一個或多個被沉積物晶格接收的電子。在換熱器部件中，鋅與沉積物例如氧化鐵積垢的反應(yīng)使積垢晶格失穩(wěn)，并引起離子金屬(例如鐵)從氧化物中釋放從而形成可溶的鐵。如前所述，可溶的鐵隨后與絡(luò)合劑即掩蔽劑和/或螯合劑絡(luò)合，或使其沉淀并隨后使用分散劑去除。
[0029]向傳熱部件中的引入可包括將單質(zhì)金屬和絡(luò)合劑結(jié)合，并將該混合物引入傳熱部件中，例如傳熱部件的次級側(cè)或殼側(cè)。此外，除氧劑和/或還原劑可任選地與單質(zhì)金屬和絡(luò)合劑結(jié)合。另外，如前所述，在形成水溶液的某些實施方案中，可使單質(zhì)金屬、絡(luò)合劑和任選的還原劑和/或除氧劑與水結(jié)合?？稍谝雮鳠岵考皩⑺砑又两M合物，或者作為替代，水的來源可以是存在于傳熱部件中的水。如上文所討論的，這些組分的添加順序不是關(guān)鍵的。
[0030]在某些實施方案中，可將單質(zhì)金屬和絡(luò)合劑獨立地引入傳熱部件中。在這些實施方案中，這些組分的添加順序不是關(guān)鍵的。例如，可將單質(zhì)金屬弓I入壓水反應(yīng)堆蒸汽發(fā)生器的次級側(cè)，隨后引入絡(luò)合劑，或者與絡(luò)合劑同時引入，或者可在絡(luò)合劑引入之后引入單質(zhì)金屬。
[0031]本發(fā)明的方法可在各種溫度下實施，并且典型在沒有升高的溫度的情況下進行，例如沒有系統(tǒng)熱或施加于傳熱部件和/或其內(nèi)容物的外部熱源。例如，在某些實施方案中，本發(fā)明的方法在環(huán)境溫度下實施。
[0032]在某些實施方案中，對于壓水反應(yīng)堆蒸汽發(fā)生器，可以在蒸汽發(fā)生器處在濕保養(yǎng)條件時實施本發(fā)明的方法?？稍谧⑷雴钨|(zhì)金屬例如鋅之前、期間或之后建立濕保養(yǎng)條件。濕保養(yǎng)條件如下所述。使系統(tǒng)部分填充或全部填充純凈水，例如去礦物質(zhì)水、去離子水或其混合物，并且具有9.0或更高的pH。典型地通過至少一種pH控制劑的存在來建立這種濕保養(yǎng)pH。該pH控制劑可選自現(xiàn)有技術(shù)中已知的各種pH控制劑。在某些實施方案中，下面的材料可單獨地或組合地添加至水中以控制pH:氫氧化銨、與氫氧化銨平衡的氨、三烷基氫氧化銨、氫氧化四甲銨、硼酸鹽和胺類，例如乙醇胺、二乙基羥胺、二甲胺、AMP-95、甲氧基丙胺(methyoypropyIamine)、嗎啉等。如果在水中使用，該pH控制劑或pH控制劑的混合物的存在量為足以實現(xiàn)約9.0至約12.5范圍內(nèi)的pH，或約9.0至約10.5，或約9.8至約10.5。此夕卜，濕保養(yǎng)溶液可任選地包含除氧劑。該除氧劑可選自現(xiàn)有技術(shù)中已知的各種除氧劑。在某些實施方案中，除氧劑包括碳酰肼、肼、氫醌及其混合物。如果在保養(yǎng)溶液中使用，除氧劑的典型存在量使得其基于濕保養(yǎng)溶液的濃度為25ppm或更大。傳熱系統(tǒng)中的濕保養(yǎng)溶液可流通，或可保持靜止，或可經(jīng)由層流、湍流或超聲空化混合對其混合，或可用惰性氣體(例如氮)對其進行吹掃或噴吹以保持還原條件。
[0033]在某些實施方案中，本發(fā)明可以包括清洗過程以從傳熱部件中去除因引入單質(zhì)金屬和絡(luò)合劑而從內(nèi)表面溶解、瓦解和/或去除的沉積物。該清洗可以通過如下方式進行:直接排空然后用去礦物質(zhì)水重新填充或多次填充和排空，或者通過補水和排水方法，使換熱器停用或運行，使用去礦物質(zhì)水，或添加有除氧劑和PH控制劑的去礦物質(zhì)水。
[0034]如上文所述，當(dāng)傳熱部件的內(nèi)容物具有約3.0至約12.5范圍的pH時，可以實施本發(fā)明的方法。此外，在該pH范圍內(nèi)，在某些實施方案中，組合物中的單質(zhì)鋅與沉積物(例如磁鐵礦)或濕保養(yǎng)溶液反應(yīng)從而產(chǎn)生鋅陽離子。鋅陽離子向碳鋼和低合金鋼提供腐蝕保護，并且因此使用本發(fā)明方法的腐蝕速率可以較低，相比于使用已知化學(xué)清洗工藝的腐蝕速率而言。此外，在壓水反應(yīng)堆的初級側(cè)中經(jīng)常使用鋅作為鎳基合金和其它奧氏體合金的腐蝕抑制劑。因此，鋅陽離子在溶液中的存在允許在濕保養(yǎng)期間以及一旦在清洗過程之后使換熱器恢復(fù)運行時對奧氏體材料的腐蝕保護。
[0035]本發(fā)明的組合物和方法有效實現(xiàn)積垢和沉積物的至少部分溶解、瓦解或去除，而不引起蒸汽發(fā)生器內(nèi)的碳鋼和低合金鋼結(jié)構(gòu)部件的過度腐蝕并且無需使用腐蝕抑制劑。
[0036]這些組合物和方法的優(yōu)點至少包括:在不添加熱量或熱源并且在PWR核電站的常規(guī)設(shè)備停機換料操作期間實施的能力。此外，當(dāng)初級側(cè)被排空時，可以應(yīng)用該方法并且其使用不會影響渦流數(shù)據(jù)采集或集汽鼓檢查日程。其可作為在燃料循環(huán)結(jié)束時、啟動和關(guān)閉時、或長期中間循環(huán)停機期間的常規(guī)應(yīng)用而進行。
實施例
[0037]實施例1
[0038]在約65 T至約75 °F范圍的環(huán)境實驗室條件下進行測試，使用校正的紅外溫度計測量并記錄相應(yīng)的溶液溫度。對由酸形式中和得到的多種絡(luò)合劑進行初始的基準(zhǔn)測試，包括三種不同濃度(0.5重量％、1.0重量％和2.0重量％ )的乙二胺四乙酸(EDTA)、二亞乙基三胺五乙酸(DTPA)、葡萄糖酸、葡庚糖酸、吡啶二羧酸(PCDA)、亞氨基二乙酸(IDA)、乙二胺二琥珀酸(EDDS)以確定在濕保養(yǎng)條件下它們各自的反應(yīng)速率。在具有高于9.8的pH并且具有300ppm至400ppm的碳酰肼的溶液中制備每種樣品。所有的溶液用Iml的乙醇胺調(diào)整至合適的PH并最后用氫氧化銨調(diào)節(jié)。記錄每個溶液的pH。測試容量為250ml且添加約8克的磁鐵礦并對樣品瓶子封蓋?！皶r間起始”基準(zhǔn)測試發(fā)生在72小時的時段中，基于相應(yīng)的鐵濃度變化每2小時至每6小時提取樣品。取出Iml的等分試樣并用過濾紙過濾三次。根據(jù)ASTM E394-09方法經(jīng)由UV確定鐵的濃度。該起始測試的目的是識別用于濕保養(yǎng)溶液的合適的絡(luò)合劑，所述合適的絡(luò)合劑對環(huán)境友好且同時保持在環(huán)境濕保養(yǎng)條件下去除沉積物的能力。測試結(jié)果確定絡(luò)合劑DTPA表現(xiàn)良好并且就相應(yīng)時間的鐵濃度而言比EDTA好約兩倍。所測試的EDDS、葡萄糖酸和其它絡(luò)合劑對于濕保養(yǎng)期初始展示出不充分性能，在72小時時段內(nèi)具有可忽略的磁鐵礦溶解。此外，確定了螯合劑的濃度增加對磁鐵礦溶解的反應(yīng)速率的影響可忽略。
[0039]實施例2
[0040]用DTPA和EDTA進行這些測試并在與實施例1中使用的相同的容積、pH、除氧劑、溫度(?67 T )和磁鐵礦濃度下進行。由于在實施例1測試階段的低的鐵濃度，鐵測試方法轉(zhuǎn)變?yōu)楦袘?yīng)耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES)。這些測試包括的樣品添加或不添加已知的還原劑，0.1重量％的檸檬酸和抗壞血酸(單獨地和組合地)，并與已存在于濕保養(yǎng)溶液中的碳酰肼結(jié)合。此外，將各種濃度(0.005M至0.05M)的中和的亞鐵離子添加到溶液中以確定亞鐵離子對磁鐵礦/絡(luò)合劑反應(yīng)動力學(xué)的影響。在測試的最初12小時內(nèi)以約每兩個小時并且隨后每4個小時取出樣品并記錄時間。每個樣品的尺寸為約lml。用0.45μπι的注射器式過濾器對樣品進行過濾。這些測試的結(jié)果證實，在濕保養(yǎng)溶液中增加DTPA濃度(測試到高達4重量％)沒有引起反應(yīng)速率的改變。此外，單獨地或組合地使用檸檬酸和抗壞血酸抑制了 DTPA絡(luò)合劑與磁鐵礦的反應(yīng)速率。在約0.1M的亞鐵離子濃度下，反應(yīng)速率受到輕微地影響。在上文提到的樣品制備的同時，制備了單質(zhì)金屬試樣并與其它樣品結(jié)合評價。根據(jù)前文所述制備了樣品，其包括2%的DTPA和約0.1M的鋅。在約兩小時時，對測試設(shè)備加壓并需要排氣。如圖1所示，鋅對反應(yīng)速率具有顯著且明顯的影響。
[0041]在相同的條件下進行另外的測試但改變鋅的濃度。如在圖2中所觀察到的，在提高的pH條件和恒定的絡(luò)合劑濃度下，鋅濃度對磁鐵礦的溶解的反應(yīng)速率具有直接影響。有機還原劑檸檬酸和抗壞血酸再一次顯示了對鐵溶解的抑制效果。EDTA也包括在該測試中并且鋅對磁鐵礦的溶解速率具有明顯的影響。
[0042]在具有1% DTPA和0.0lM鋅的環(huán)境濕保養(yǎng)條件下對實際設(shè)備管積垢樣品也進行了24小時的測試。測試結(jié)果顯示，取決于積垢沉積物(其來自三個不同設(shè)施)，在24小時內(nèi)有約7%至17%的沉積物質(zhì)量減少。
[0043]選擇DTPA，因為在中和時它會沉淀并可通過過濾除去。然而，它對鐵和鋅具有類似的親和性，這導(dǎo)致總的鐵值低于DTPA的化學(xué)計量容量。清楚確立了鋅的作用，并且其不依賴于任何特定的螯合劑，進行最近的測試，其中用EDDS和葡萄糖酸測試鋅，具有與EDTA和DTPA類似的反應(yīng)速率結(jié)果。不意圖受限于任何特定理論，認為單質(zhì)鋅控制反應(yīng)速率而與絡(luò)合劑無關(guān)。因此，本發(fā)明提供了能夠使用更加環(huán)境友好的絡(luò)合劑或更有成本效益的絡(luò)合劑且同時在濕保養(yǎng)的低溫、高pH條件下提供沉積物溶解和積垢瓦解。如果選擇合適的環(huán)境友好的絡(luò)合劑，鋅和鐵可以被簡單地沉淀并過濾從而從廢水中有效地去除。鋅鹽也被包括在測試中從而證實優(yōu)選實施方案要求以單質(zhì)形式存在，并且這得到證實。即使在絡(luò)合劑即EDTA存在的情形下，在濕保養(yǎng)條件下鋅鹽對沉積物的溶解速率沒有顯著影響。
[0044]雖然已詳細描述了本發(fā)明的具體實施方案，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可考慮本公開的總體教導(dǎo)開發(fā)出對這些細節(jié)的各種修改和替換。因此，所公開的具體實施方案僅意圖是說明性的而并不限制本發(fā)明的范圍，所附權(quán)利要求書以及其任何和所有的等效方式的完整幅度給出本發(fā)明的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于從傳熱部件中至少部分瓦解或去除沉積物的組合物，該組合物包含: 固體形式的單質(zhì)金屬；和 絡(luò)合成分，其選自掩蔽劑、螯合劑、分散劑及其混合物； 其中所述傳熱部件含有PH在約3.0至約12.5范圍內(nèi)的液體。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中所述單質(zhì)金屬選自相對于低合金鋼呈陽極性的電化學(xué)電勢。
3.權(quán)利要求2的組合物，其中所述單質(zhì)金屬選自鋅、鋁、鎂、鈹、鋰、鐵，及其組合。
4.權(quán)利要求1的組合物，還包含水以形成水溶液。
5.權(quán)利要求1的組合物，還包含還原劑或除氧劑。
6.一種從傳熱部件中至少部分瓦解或去除沉積物的方法，其中所述傳熱部件含有pH在約3.0至約12.5范圍內(nèi)的液體，該方法包括: 向所述傳熱部件中引入固體形式的單質(zhì)金屬和選自掩蔽劑、螯合劑、分散劑及其混合物的絡(luò)合劑。
7.權(quán)利要求6的方法，其中可以在沒有升高的溫度或外部熱源的情況下實施所述單質(zhì)金屬和所述絡(luò)合劑的引入。
8.權(quán)利要求6的方法，其中所述傳熱部件處在濕保養(yǎng)條件中。
9.權(quán)利要求6的方法，其中所述單質(zhì)金屬和所述絡(luò)合劑的引入可以在所述傳熱部件的次級側(cè)或殼側(cè)中。
10.權(quán)利要求6的方法，其中所述傳熱部件是壓水反應(yīng)堆中的蒸汽發(fā)生器。
【文檔編號】C23F13/14GK104246016SQ201380020476
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月18日
【發(fā)明者】K·R·克里特澤, L·R·維克爾 申請人:西屋電氣有限責(zé)任公司