由綠色科技供應(yīng)商TGWT領(lǐng)導(dǎo)的一項研究顯示，通過使用高純丹寧酸，可以有效解決高效鋁制鍋爐結(jié)垢和腐蝕的問題。

　　隨著閉環(huán)加熱設(shè)備的擁有者和運營者逐步替換或更新現(xiàn)有系統(tǒng)，這些鍋爐正在變得越來越常見。與家用熱水箱一樣，這種鋁制鍋爐被廣泛地應(yīng)用著。但是，其應(yīng)用范圍更廣，它通常被應(yīng)用在辦公大樓、醫(yī)院和學(xué)校當(dāng)中。

　　從左至右：加里·施瓦茨（Gary Schwartz），首席執(zhí)行官；路易斯·P·克勞蒂亞（Louis P Cloutier），首席運營官；羅杰·戈德羅（Roger Gaudreault），博士，TGWT研發(fā)與創(chuàng)新部副部長

　　在蒸汽鍋爐處理領(lǐng)域，靠著它的TG3100系列高純丹寧酸添加劑，TGWT已經(jīng)樹立了一定的聲譽。如今TGWT正在開發(fā)和測試TG3300系列添加劑。最開始，這種添加劑是為了鋁制鍋爐中的鋼鐵材料而研發(fā)的。

　　麥吉爾大學(xué)中用來進(jìn)行TGWT研究的電化學(xué)部門設(shè)備

　　羅杰·戈德羅是TGWT研發(fā)與創(chuàng)新部副部長。在去年秋天舉行的水處理技術(shù)大會上，他提交一份有關(guān)實驗測試的白皮書，里面詳盡描述了高純丹寧酸是如何做到有效保護(hù)閉環(huán)鋁制容器的。

　　純天然解決方案

　　TGWT的前身是Servivap Canada Inc.,其總部位于加拿大魁北克的朗基爾。它主要提供用于蒸汽鍋爐和熱/冷水閉環(huán)系統(tǒng)的水處理添加劑-高純丹寧酸產(chǎn)品。這些添加劑解決了許多商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的結(jié)垢問題，其應(yīng)用領(lǐng)域包括紡紗廠和造紙廠（見“Saving Energy through Boiler Water Treatment,” IWW, Jan.-Feb., 2008“）。

　　路易斯·菲利普·克勞蒂亞是TGWT的聯(lián)合創(chuàng)始人和首席運營官，他這樣說道：高純丹寧酸是近50年以來鍋爐水處理領(lǐng)域僅有的幾項重大進(jìn)步之一。另外，他還強調(diào)，大多數(shù)的水處理公司所提供的產(chǎn)品都含有相同的化學(xué)成分：亞硫酸鹽、高分子、磷酸鹽、膦酸酯以及胺。唯一不同的僅僅是產(chǎn)品所屬品牌。每種品牌的產(chǎn)品在某一特定應(yīng)用領(lǐng)域都是高效的，但是又都有一定的限制因素。

　　與硬質(zhì)化學(xué)品相比，高純丹寧酸具有一系列優(yōu)勢。它們是可再生的、無毒、不易燃且可以自動生物降解。它們形成了一種動態(tài)的、均勻的、鐵和（或）鋁-丹寧酸鹽薄膜，可以有效地防止金屬表面被腐蝕。早在19世紀(jì)，人們就已經(jīng)得到了未純化的丹寧酸。但是，天然雜質(zhì)的存在限制了它們的效用。在這種情況下，TGWT克服了提純過程中的技術(shù)挑戰(zhàn)，成功地從樹皮中提取出了高純丹寧酸。

　　相關(guān)研究顯示，這種方法改變了分子在一定壓力和溫度下的反應(yīng)方式，強化了丹寧酸作為去氧劑和作為修復(fù)水中不穩(wěn)定硬度的媒介的效用。此外，TGWT改進(jìn)了它的產(chǎn)品線，以生產(chǎn)出適合于北美市場的產(chǎn)品。在歐洲，水的價格更貴，工業(yè)用戶通常會對其進(jìn)行更好的機械前處理。

　　用戶反饋

　　鮑勃·蓋姆斯是惠靈克利雅水資源管理公司的負(fù)責(zé)人，同時他也是TGWT在美國的20家經(jīng)銷商之一。在他推廣高純丹寧酸產(chǎn)品的兩年時間里，他看到過該產(chǎn)品成功應(yīng)用在鋼鐵鍋爐上的案例。蓋姆斯這樣說道：在用丹寧酸處理前，他其中一個客戶的蒸汽鍋爐的結(jié)垢達(dá)到了0.25英寸。在使用處理液六個月后，鍋爐里的結(jié)垢基本上已經(jīng)消失了。最近的一次檢查顯示現(xiàn)在已經(jīng)只剩下純金屬了。

　　蓋姆斯補充道：他的另外一個客戶決定在他的新鍋爐中使用高純丹寧酸。”他們的工程師說他們希望鍋爐的效率能夠達(dá)到82-85%.但是自從鍋爐被加熱后，在整個過程中其效率一直保持在92%“,他說道。在該產(chǎn)品被應(yīng)用了一年之后，當(dāng)?shù)氐奶烊粴夥咒N公司聯(lián)系了我們的客戶。他們說得很直白，要求檢查相關(guān)儀表。因為該客戶的天然氣使用量下降了25%.

　　根據(jù)蓋姆斯的說法，高純丹寧酸創(chuàng)造了一個更加干燥且質(zhì)量有所改進(jìn)的蒸汽質(zhì)量，從而更加有利于進(jìn)行熱傳遞。”我想這和丹寧酸對表面張力所造成的影響有很大關(guān)系“,他說道。”它改變了表面張力，從而使得鍋爐中的水不會進(jìn)行太劇烈的噴發(fā)。最終的結(jié)果就是蒸汽比以前干燥多了，其效能也得到很大的提高。“蓋姆斯還提道，高純丹寧酸是僅僅意味著更加高效且節(jié)約能源，它還是自然生成的”綠色“可降解產(chǎn)品。另外，他還指出，克利雅已經(jīng)放棄了所有傳統(tǒng)的鍋爐處理液。”我們開始全面使用高純丹寧酸，且只使用這種產(chǎn)品 .“

　　鋁制鍋爐是潮流

　　北美鍋爐產(chǎn)業(yè)最近的趨勢是：鋁制高性能冷凝式鍋爐的使用量正在逐年增加。TGWT指出，與傳統(tǒng)碳鋼制熱水鍋爐不同，這些鋁制鍋爐需要使用不用的水處理方法。鋁制鍋爐內(nèi)水的理想pH值是7-8.5.但是水接著流入幾英尺遠(yuǎn)的碳鋼管道，而這里的理想pH值卻是10-11.這使得水處理方案變得更加復(fù)雜。

　　克勞蒂亞指出，在過去的5年里，用于更小規(guī)模的鋁制鍋爐的銷量呈指數(shù)式地增長，以致于達(dá)到了這樣的境地：在那個市場，鋁制鍋爐已經(jīng)成為新安裝的或者是替換鍋爐的主流。”與傳統(tǒng)的鋼鐵材質(zhì)鍋爐相比，它們體積更小，價格更便宜，更加高效且耗能更少“,他解釋道。但是負(fù)責(zé)設(shè)備更新的這些人并沒有注意到水處理方面以及有著不同pH值的兩種金屬所帶來的挑戰(zhàn)。他們并沒有意識到，將鍋爐換成鋁制的就意味著改變了一切。

　　由鋁（Al1100）特制而成的石英圓盤，其作用是在麥吉爾大學(xué)對TGWT產(chǎn)品進(jìn)行石英晶體微量天平測試實驗

　　盡管TGWT的主要產(chǎn)品仍然是用于鋼鐵材質(zhì)鍋爐的高純丹寧酸，該公司還是很快意識到了應(yīng)用于閉環(huán)的，尤其是那些使用鋁制鍋爐的對于專業(yè)產(chǎn)品的需求。克勞蒂亞說道：從TGWT客戶的反饋來看，市場上有些產(chǎn)品可能還過得去，但有些則完全是災(zāi)難性的。丹寧酸能夠提供比你在市場上能找到的任何產(chǎn)品都要出色的性能。

　　科學(xué)驗證

　　截至目前，TGWT的高純丹寧酸已經(jīng)應(yīng)用于大約50臺鍋爐。克勞蒂亞指出，戈德羅的白皮書不僅證實了TGWT在該領(lǐng)域所看到的好結(jié)果，而且提升了我們的相關(guān)認(rèn)識，即高純丹寧酸會對鋁制鍋爐造成何種影響。

　　經(jīng)TGWT的丹寧酸處理后，鋁（A11100）和低碳鋼（C1010）在一定pH條件下的而腐蝕性能

　　擁有博士學(xué)位的戈德羅與位于蒙特利的爾麥吉爾大學(xué)化學(xué)工程系的研究人員一起合作來進(jìn)行相關(guān)的研究并發(fā)表科學(xué)論文?？藙诘賮喺f道，大約有一千人出席了水處理技術(shù)協(xié)會的會議，而戈德羅所做的工作是如此的有趣，以致于有大約五分之一的人旁聽了他的演講。

　　該文章的摘要寫道：被許多熱水、閉環(huán)系統(tǒng)所應(yīng)用的高性能冷凝式鍋爐通常含有大量的鋁結(jié)構(gòu)組件。而對于許多水處理公司來說，用于保護(hù)鋁制構(gòu)件的理想水處理技術(shù)仍然是個不小的挑戰(zhàn)。我們必須遵守制造商制定的關(guān)于水規(guī)格的相關(guān)規(guī)定，例如pH和化學(xué)品，以便能夠使系統(tǒng)中不同金屬的腐蝕速率達(dá)到最低，同時做到能夠保證制造商擔(dān)保計劃的有效性。

　　文章中梳理了金屬/水界面上的復(fù)雜性和相互作用，并且討論了所使用的不同調(diào)查方法，包括電化學(xué)腐蝕研究和石英-晶體-微量天平方法。在后一種方法中，用功耗監(jiān)控來表征基于丹寧酸的保護(hù)性膜層。

　　我們已經(jīng)證實，TGWT丹寧酸形成了一種保護(hù)性膜層。在pH范圍為7.0-9.0時，它能夠有效地防止鋁構(gòu)件發(fā)生腐蝕，高于制造商所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)（7.0-8.5）。此外，我們在鋁（pH:7-9）和低碳鋼（pH:10-11）構(gòu)件上獲得了高達(dá)80%的防腐效能。對于閉環(huán)鋁/低碳鋼鍋爐系統(tǒng)來說，當(dāng)使用基于丹寧酸的化學(xué)制品時，為了達(dá)到最好的防腐效果，理想的pH值為9或更低。

　　該文指出，TGWT研發(fā)的高純丹寧酸的吸收速度較快，且能夠在大約15分鐘內(nèi)達(dá)到平衡。盡管所有的丹寧酸分子都與金屬表面緊緊連接在一起，所吸收的量在很大程度上還是由當(dāng)時的pH值所決定。”但是，當(dāng)pH值介于7.0到9.0之間時，它們的吸收行為有別于傳統(tǒng)的丹寧酸。對于防腐效能的實際應(yīng)用還需進(jìn)一步的調(diào)查和研究。因此，必須仔細(xì)挑選高效的丹寧酸分子“.戈德羅的研究還在繼續(xù)著。”我可以告訴你，在這篇文章發(fā)表后，我們隨后在實驗室中甚至看到了更好的結(jié)果“,他說道。

　　用TGWT的丹寧酸處理過的Patterson-Kelley, P-K MACH型鋁制冷凝式鍋爐，處理年限超過3年，且被安裝在一家大型醫(yī)院中

　　銷售更出色的產(chǎn)品

　　戈德羅說過，在看似有一點點僵化的鍋爐行業(yè)，人們正在逐步接受高純丹寧酸。由于普通丹寧酸的使用是一項古老的技藝，一些鍋爐的運營者在領(lǐng)悟到高純凡寧酸的優(yōu)勢方面進(jìn)展緩慢。

　　最為困難的就是讓顧客們相信這樣一個事實：近50年以來的頭一次，鍋爐領(lǐng)域的某些人在化學(xué)方面的確取得了重大突破。第二困難的就是使他們相信，在允許它們的設(shè)備以高于ASME的標(biāo)準(zhǔn)運行的同時，我們的產(chǎn)品還能夠很好地保護(hù)這些設(shè)備。

　　戈德羅補充道，當(dāng)高純丹寧酸被添加到鍋爐水中后，運行條件明顯改善。然而，真正的益處卻隱藏在鍋爐中。”蒸汽鍋爐與潛水艇很相似。它被緊緊地閂住，客戶看不到里面發(fā)生了什么“, 戈德羅說道。在他們能夠打開艙門并且看到轉(zhuǎn)變以前，他們必須等上3到6個月的時間。所以，客戶們通常需要大規(guī)模使用該產(chǎn)品。

　　如果客戶不滿意，TGWT承諾買回未被使用的高純丹寧酸。它還接受這樣的支付方式：即通過與客戶共享節(jié)能費用來進(jìn)行結(jié)算。”通常，當(dāng)我們談到這一點時，人們通常更傾向于購買我們的產(chǎn)品，而不是與我們共享節(jié)能費用。他們很快就會意識到，他們的節(jié)能費用會超過產(chǎn)品本身的花費“,戈德羅說道。

　　TGWT開發(fā)了一個網(wǎng)上工具，它使得那些潛在用戶能夠獲取他們的鍋爐房運行數(shù)據(jù)，進(jìn)行能耗分析操作，并且能夠收到如下預(yù)測：即高純丹寧酸能夠在多大程度上降低他們的能耗并提高鍋爐效率。

　　戈德羅說，口碑宣傳才是TGWT的最佳銷售工具。剛開始的時候，人們找到我們是因為他們聽說使用我們的高純丹寧酸后，能夠幫助他們節(jié)省開支。但是最近幾年，大型公司開始更加側(cè)重尋找綠色解決方案。而我們的產(chǎn)品是純天然產(chǎn)品，這就是我們最大的優(yōu)勢。

 

　　帕特里克·克勞（Patrick Crow）

　　關(guān)于作者：作為行業(yè)雜志的記者，帕特里克·克羅報道美國國會和聯(lián)邦機構(gòu)的時間長達(dá)21年。在過去的15年里，他一直從事著有關(guān)水問題的報道工作?？肆_現(xiàn)在是一個位于德州休斯頓的自由撰稿人。

　　原文：http://www.waterworld.com/articles/iww/print/volume-14/issue-1/features/active-additives-a-solution-for-aluminum-boiler-scaling-and-corrosion.html

責(zé)任編輯：劉娟

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