專利名稱：除去沉積污泥的方法
技術領域：
本申請涉及用于沉積的污泥的物理和化學清潔方法。具體而言，本申請涉及用于在原子能發(fā)電站中沉積的污泥的物理和化學清潔方法。
背景技術：
在一些系統(tǒng)如用于原子能發(fā)電站中的蒸汽發(fā)生器中，原子能發(fā)電站的噴淋水 (dousing water)中所包含的鐵氧化物或其他材料沉積在表面上形成污泥。這種沉積的污泥可能導致管道的腐蝕和發(fā)電效率的下降。因此，已經提出了許多工藝以除去這種沉積的污泥。例如，盡管通常被稱為電力研究院/蒸汽發(fā)生器業(yè)主集團(Electric Power Research Institute/Steam Generator Owner，s Group (EPRI/SGOG))工藝的化學清潔方法具有高清潔效率，但其并不是成本有效的，并且不利地導致大量廢水的產生。此外，可能使碳鋼或低合金鋼在清潔過程中被腐蝕。而且，防蝕劑的使用導致處理溫度的局限性以及廢水處理的復雜化。^ Westinghouse Electric Co. , Dominion Resources, Inc.^ ^ 稱為先進附著物移除劑(Advanced Scale Conditioning Agents(ASCA))化學清潔工藝的另一化學清潔方法使用低濃度的乙二胺四乙酸(EDTA)、胺等來進行化學清潔。然而，ASCA 工藝提供相對較低的清潔效率。由Framatome ANP公司所采用的又一化學清潔工藝使用來自冷卻操作的余熱來加熱清潔溶液，因而無需外部加熱器并且減少了腐蝕的可能性。但是， 該工藝在去除間隙中存在的沉積物質方面仍具有低效率。

發(fā)明內容
本公開涉及解決相關技術中存在的上述問題以及本領域技術人員已知的當前技術問題。具體而言，本公開涉及提供一種用于更有效地除去沉積在多種系統(tǒng)和儀器上的污泥的方法。此外，本公開涉及提供一種用于更有效地除去沉積在用于原子能發(fā)電站等中的多種系統(tǒng)和儀器上的污泥的方法。在一個方面，提供一種物理和化學清潔方法，該方法包括將待從中除去污泥的對象浸泡在清潔溶液中；引起清潔溶液的溫度和壓力變化并且在清潔溶液中形成氣泡；以及升高所述對象的溫度以促進污泥的除去。本文所公開的物理和化學清潔方法能夠更有效地除去在多種系統(tǒng)和儀器中的基材表面、構成部件的表面、或者間隙上產生或沉積的污泥。所述物理和化學清潔方法可以適用于清潔在原子能發(fā)電站中使用的蒸汽發(fā)生器、鍋爐、熱交換器等。


從以下結合附圖而給出的某些示例性實施方案的說明，本發(fā)明的以上和其他目的、特征和優(yōu)點將變得明顯，在附圖中圖1示出使用本文所公開的物理和化學清潔方法的實施方案用于原子能發(fā)電站的蒸汽發(fā)生器的清潔方法的示意圖，以及其局部放大視圖。[主要元件的詳細說明]
1C. S.(碳鋼)
2清潔溶液儲罐
3氮氣或液氮(或干冰)
4污泥5:不銹鋼內管
6噴射泵7:安全閥
8電磁閥
具體實施例方式以下將參照附圖對示例性實施方案進行更加全面的說明，其中示出示例性的實施方案。然而，本公開可以體現為多種不同的形式并且不應當解釋為限于其中所述的示例性實施方案。相反，提供這些示例性實施方案是為了使本發(fā)明詳細且完整，并且向本領域技術人員充分地傳達本發(fā)明的范圍。在說明書中，可能省略了熟知的特征和技術的細節(jié)，以避免不必要地掩蓋所提出的實施方案。本文所用的術語僅僅是為了說明具體實施方案的目的，而非旨在限制本公開。如本文所用的，除非在上下文中另外清楚地表明，否則沒有限定數量時也意欲包括復數形式。 另外，無數量限定的術語使用不是指對數量的限制，相反指存在至少一個所引用的項。術語 “第一”、“第二”等的使用并不意味著任何特定的順序，而是包括它們來確認單獨的要素。而且，術語第一、第二等的使用不是指任何順序或重要性，相反術語第一、第二等用來將一個要素同另一要素區(qū)別開來。還應當理解，用于本說明書中的術語“包括”和/或“包含”明確了指定特征、區(qū)域、整數、步驟、操作、要素，和/或部件的存在，但并不排除一種或更多種其他特征、區(qū)域、整數、步驟、操作、要素、部件和/或其組合的存在或加入。除非另外指明，否則本文所用的所有術語(包括技術和科學術語)都具有本領域普通技術人員所一般理解的相同含義。還應當理解，除非本文中明確地如此定義，否則諸如常用字典中定義的那些的術語應當解釋為具有與在相關領域和本公開的上下文中的含義相一致的含義，并且不應解釋為理想化或者過于形式上的意義。在一般的方面，提供一種用于除去，例如，在原子能發(fā)電站的蒸汽發(fā)生器、鍋爐和熱交換器以及多種系統(tǒng)和儀器中的基材表面、構成部件表面或間隙上產生或沉積的污泥的物理和化學清潔方法，所述方法包括將選自氮氣、液氮和干冰中的至少之一引入到清潔溶液中以引起溫度和壓力的變化并且引起氣泡的形成。根據一個具體的實施方案，所述物理和化學清潔方法包括將選自氮氣、液氮和干冰中的至少之一引入到清潔溶液中以除去污泥，所述清潔溶液含有選自水、單乙醇胺 (ETA)、二甲胺(DMA)、NH3、乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙三胺五乙酸(DTPA)和N2H2中的至少之一。更具體而言，所述物理和化學清潔方法包括將待從中除去污泥的部件浸泡在清潔溶液中；將選自氮氣、液氮和干冰中的至少之一引入到清潔溶液中以引起溫度和壓力的變化并且引起氣泡的形成；以及使待清潔的部件升溫以加速污泥除去。在一些情況下，可以進行所有上述操作，或者可以重復所述操作的一部分。在浸泡操作中，將待從中除去污泥的部件浸泡在清潔溶液中。例如，可以將清潔溶液引到相應的部件并且在50 95°C的溫度下保持6 48小時。浸泡操作旨在使清潔溶液滲入其上具有沉積污泥的部件中。引起溫度和壓力變化并且引起氣泡形成的操作旨在通過這樣的參數變化和氣泡形成從相應的部件中更有效地除去污泥。例如，該操作可以在25 95°C的溫度和2 20 大氣壓的壓力下進行6 M小時。使待清潔的部件升溫的操作旨在通過溫度的升高加速污泥除去。例如，該操作可以在25 95°C的溫度下進行。根據一個實施方案所用的清潔溶液是基于水、原子能發(fā)電站的噴淋水、DMA等的化學反應機制。如本文所用的，水是指超純水，這是指不含離子和特定化學物類的純水。此外，術語“原子能發(fā)電站的噴淋水”是指含有胺類如ETA或NH3，和RH4的溶液。除了以上這些之外，DMA、EDTA和DTPA可以單獨或組合使用。對于用于本文所公開的清潔方法的清潔溶液沒有特別的限制，只要該清潔溶液能有效地除去污泥即可。根據一個實施方案，清潔溶液可以包含其量使得溶液的PH控制在 8 10. 5的ETA或NH3 ；和20 250ppb的N2H4。根據另一實施方案，清潔溶液可以包含 其量使得溶液的PH控制在7. 5 9. 5的ETA或NH3 ； Ippm 2 %的EDTA、DTPA或其混合物； 和20 250ppb的&H4。根據再一實施方案，清潔溶液可以包含其量使得溶液的pH控制在7. 85 10. 5的DMA ；和20 250ppb的N2H4。當pH和溫度控制在以上范圍內時，污泥可被有效地除去。根據所述物理和化學清潔方法的一個具體實施方案，將氮氣、液氮和/或干冰引入沸點為25 95°C或更低的清潔溶液中。將氮氣、液氮和/或干冰引入清潔溶液引起溫度和壓力的變化，并相應地引起氣泡形成。以此方式，可以更有效地除去污泥如腐蝕產物。在下文中，將參照附圖對示例性實施方案進行詳細說明。圖1示出使用本文所公開的物理和化學清潔方法的一個實施方案用于原子能發(fā)電站的蒸汽發(fā)生器的清潔方法的示意圖。參照圖1，通過噴射泵6從布置在底部的清潔溶液儲罐2向待清潔的部件供應清潔溶液。通過向超純水中加入ETA以控制pH為8 10. 5并且向其中進一步以20 250ppb的濃度加入N2H4，獲得向部件供應的清潔溶液。在通過使部件在維持50 95 °C溫度的清潔溶液中充分浸泡6 48小時之后，從氮氣或液氮(或干冰)儲罐3向部件供應氮氣、液氮(或干冰)。此外，在供應氮氣或液氮(或干冰)的同時，使安全閥8和電磁閥7連續(xù)或定期運行。在供應氮氣或液氮(或干冰) 的同時，氣泡連續(xù)或周期性地產生，并且特別是在液氮和干冰的情況下，溫度和壓力分別在 25 95°C和2 20大氣壓的范圍內變化。引起溫度和壓力變化并且引起氣泡形成的操作持續(xù)6 M小時。其后，使水排出。然后，使以上述方式處理過的部件在50 95°C的溫度下保持6 48小時。觀察到可以容易地使污泥4與部件分開。最后，用水對部件進行清洗。雖然已經示出并描述了示例性實施方案，但本領域技術人員應理解，在不偏離本公開由所附權利要求書所限定的精神和范圍的前提下可以對其進行各種形式和細節(jié)的改變。此外，可以進行多種改動以適應本公開教導的具體情形或物質而不偏離其實質范圍。因此，本公開無意于限于作為實施本公開而預期的最佳方式所公開的具體示例性實施方案，相反，本公開將包括落在所附權利要求書的范圍之內的所有實施方案。
權利要求
1.一種用于除去污泥的物理和化學清潔方法，所述方法包括將待從中除去污泥的對象浸泡在清潔溶液中；引起所述清潔溶液的溫度和壓力變化并且在所述清潔溶液中形成氣泡；以及升高所述對象的溫度以促進所述污泥的除去。
2.根據權利要求1的用于除去污泥的物理和化學清潔方法，其中所述污泥是在原子能發(fā)電站中形成的污泥。
3.根據權利要求1的用于除去污泥的物理和化學清潔方法，其中所述清潔溶液含有選自水、單乙醇胺(ETA)、NH3、乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙三胺五乙酸(DTPA)和N2H2中的至少之一。
4.根據權利要求1的用于除去污泥的物理和化學清潔方法，其中所述引起所述清潔溶液的溫度和壓力變化并且在所述清潔溶液中形成氣泡是通過向所述清潔溶液中引入選自氮氣、液氮和干冰中的至少之一來引起溫度和壓力的變化并且引起氣泡的形成而進行的。
5.根據權利要求1的用于除去污泥的物理和化學清潔方法，其中所述將待從中除去污泥的對象浸泡在清潔溶液中是通過將待清潔的所述對象浸泡在所述清潔溶液中、然后使所述對象在50 95°C的溫度下保持6 48小時而進行的。
6.根據權利要求1的用于除去污泥的物理和化學清潔方法，其中所述引起所述清潔溶液的溫度和壓力變化并且在所述清潔溶液中形成氣泡進行6 M小時，并且是通過在25 到95°C之間變化所述溫度，在2到20個大氣壓之間變化所述壓力而進行的。
7.根據權利要求1的用于除去污泥的物理和化學清潔方法，其中所述升高所述對象的溫度以促進所述污泥的除去是通過將溫度升高至50 95°C的溫度而進行的。
8.根據權利要求1的用于除去污泥的物理和化學清潔方法，其中所述清潔溶液包含 其量使得所述溶液的PH控制在8 10. 5的ETA或NH3 ；和20ppb 0. 1 %的N2H4。
9.根據權利要求1的用于除去污泥的物理和化學清潔方法，其中所述清潔溶液包含 其量使得所述溶液的PH控制在7. 5 9. 5的ETA或NH3 ；Ippm 2%的EDTA、DTPA或其混合物；和20ppb 0. 1 %的N2H4。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種物理和化學清潔方法，所述方法包括將氮氣、液氮或干冰引入到清潔溶液中以除去污泥，所述清潔溶液含有選自水、單乙醇胺(ETA)、二甲胺(DMA)、NH3、乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙三胺五乙酸(DTPA)和N2H2中的至少之一。所述物理和化學清潔方法能夠更有效地除去多種系統(tǒng)和儀器中的基材表面、構成部件的表面、或者間隙上產生或沉積的污泥。所述物理和化學清潔方法可以適用于原子能發(fā)電站中使用的蒸汽發(fā)生器、鍋爐、熱交換器等的清潔。
文檔編號B08B3/08GK102553857SQ20111029364
公開日2012年7月11日 申請日期2011年9月26日 優(yōu)先權日2010年9月28日
發(fā)明者安矎京, 宋燦鎬, 樸炳起, 權赫晙, 李仁炯, 鄭賢俊 申請人:順天鄉(xiāng)大學校產學協力團