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工業循環水系統改善工業企業用水難,設備及材料市場成為焦點[圖]

2021年01月08日 13:49:04字號:T|T

    工業循環水的作用主要表現在換熱和洗滌方面,通過在生產系統中安設換熱裝置,冷的工業循環水和熱的工業循環水就可以分別和需要降溫和升溫的物料進行換熱,并在換熱之后實現冷水和熱水的再度循環,能夠較大程度上提升工業生產的效率,解決了能源浪費問題。另一方面,通過工業循環用水的特性凈化處理相應的雜質。

工業循環水的作用

資料來源:智研咨詢整理

    在工業企業不斷發展壯大的過程中,必須高度重視一切能助力企業提升制造效率、創造經濟收益的舉措。而就絕大多數化學工業的運行情況來說,絕大部分的工業用水都是工業循環用水。

    我國水資源總量大,但人均使用資源有限,隨著工業市場的快速擴張,工業用水面臨較為緊張的局面。隨著我國工業用水領域的技術升級及改造,近些年,我國規模以上企業用水量持續下降,用水效率明顯提升,部分工業領域重復用水率超過95%。一定程度上驅動了我國工業循環用水的市場空間。

2010-2019年中國工業用水總量走勢圖

資料來源:國家統計局

    但是,倘若不能妥善處理好工業循環用水的問題,設備和管道極有可能會發生結垢、腐蝕等問題,這些問題的發生極大地降低了設備的使用壽命,并帶來一系列的能源浪費問題,導致企業方面在成本和后續保養上的無謂損失。

    工業循環水處理包括水處理藥劑和冷卻設備等。其中,工業循環水處理使用的藥劑主要有阻垢劑、緩蝕劑、殺菌滅藻劑、清洗劑、預膜劑等。

工業循環水處理材料及設備細分

資料來源:智研咨詢整理

    工業企業的循環冷卻水處理受到工業循環水系統中多種因素的影響,水中介質、機器用料乃至環境條件都可能會影響工業循環水的處理情況。
因此,根據這些參數來酌情考慮是選擇水處理劑、緩蝕劑還是阻垢劑,如此才能制定出比較科學有效的工業循環水處理配方。

    1、緩蝕劑

    緩蝕劑是現階段工業水循環處理的一項有代表性的化學方法。但是,緩蝕劑的種類眾多,選取最有成效的難度較大。一方面,能用于工業循環水處理的緩蝕劑不僅要對各種金屬或者雜質具有強效的緩蝕作用,而且還應該立足于工業企業可持續發展的角度,具有生態性與環保性以及經濟性特征。

工業企業循環水處理主要用緩蝕劑

資料來源:智研咨詢整理

    結合我國工業企業新階段循環水的處理方案,以下三類緩蝕劑的應用比較普遍。

    (1)鉬酸鹽

    鉬酸鹽屬于氧化模型的緩蝕劑,也可以算做陽極型緩蝕劑。其主要作用原理是在陽極產生一層氧化物鈍化膜,進而對相關的一些設備起到一層保護作用。但是,采用這種緩蝕劑具有比較明顯的局限性,一方面在使用過程中需要的劑量相對較大,另一方面其綜合成本相對較高。

    (2)磷酸鹽

    磷酸鹽也屬于陽極緩蝕劑的一種,與鉬酸鹽緩蝕劑相比,磷酸鹽緩蝕劑的價格更低廉,且沒有毒性。但是,在處理工業循環用水的過程中,磷酸鹽緩蝕劑的應用可能會導致磷酸鈣的出現,加劇儀器設備上水垢的形成。

    (3)聚磷酸鹽

    與上述兩種緩蝕劑相比,聚磷酸鹽在現階段工業循環水處理流程中的應用更加廣泛。其成本更低、緩釋作用效果更好,而且同時具有一定程度的阻垢作用,在經濟性和可行性方面更加滿足工業企業的需求。

    2、阻垢劑

    在整個工業循環水處理的問題中,核心要素就是對阻垢劑的選擇,優質、安全和高效的阻垢劑將會使工業循環水的處理如虎添翼。

    一般情況下,工業企業在處理工業循環水的過程中常用的阻垢劑有聚磷酸鹽、有機磷酸、有機磷酸酯、聚羧酸等。

    聚羧酸作為除垢劑主要是由于其與碳酸鈣發生化學反應,除垢效果明顯,而有機磷酸酯主要作用是除去硫酸鈣垢,卻不能有效除去碳酸鈣垢。相比來說,有機磷酸無論是對于碳酸鈣垢還是硫酸鈣垢的作用效果都比較明顯

    在工業冷卻用水系統中,阻垢劑可以與工業循環用水發生螯合作用以及發生在表面的吸附作用。所以,阻垢劑的合理選擇和應用能夠充分發揮水處理劑的功能特點。也就是說,在工業循環用水處理的過程中,處理效率直接取決于藥劑性能。就現階段工業企業對工業循環用水的處理狀況來說,其選取的藥劑可能具有阻垢作用、可能具有殺菌作用、可能具有絮凝作用或者分散作用,也可能同時具備其中任意的兩種或多種作用,具備效用越多的藥劑阻垢效應就越明顯。

    根據智研咨詢發布的《2021-2027年中國工業循環水處理技術行業市場研究分析及投資決策建議報告》數據顯示:2019年中國阻垢劑市場規模63.6億元,2013-2019年國內阻垢劑市場規模復合增長率11.33%,市場規模的穩步擴張為我國工業循環水處理提供了充足的原材料供給。

2013-2019年中國阻垢劑市場規模

資料來源:智研咨詢整理

    3、換熱設備

    在處理工業循環用水的過程中,工業企業一般會針對循環冷卻水系統配備循環水冷卻機,以方便實現生產設備的水冷卻工作。循環冷卻水系統指的是一種把水作為循環冷卻介質使用的系統。通過這一系統,工業企業能夠對95% 以上的冷卻水進行回收利用,實現對能源資源的節約。在一般生產工藝流程中,工業循環用水在整體工業用水中的所占比例極大。所以,把握好循環冷卻水系統等換熱設備,就相當于抓住了工業循環用水處理的命脈,能夠大幅度提升工業循環用水處理的效率,節約大量工業用水。

    2019年,我國換熱器產業的市場規模為864億元,同比2018年的885億元下降了2.37%。基于石油、化工、電力、冶金、船舶、機械、食品、制藥等行業對換熱器穩定的需求增長,我國換熱器產業在未來一段時期內將保持穩定增長。換熱器行業是一個成熟產業。隨著全球經濟的逐漸復蘇,全球對于工程機械、空氣壓縮機、液壓系統等產品的需求將呈現恢復性增長態勢,對于換熱器的需求也將保持穩定的增長。

2010-2019年我國換熱器產業的市場規模

資料來源:智研咨詢整理

    截至2019年,我國換熱器需求量約為2875萬臺,其中石油、化工、電力、冶金等領域循環水系統是我國換熱器主要消費領域。

2010-2019年我國換熱器產業供需平衡情況

資料來源:智研咨詢整理

    整體來看,工業水循環的處理問題決定著工業企業的長期發展。綠色發展已經是我國發展的主旋律,循環用水,高效用水是工業企業未來生產過程中必須面對的運營環節。因此,要著重注意阻垢劑、緩蝕劑、殺生劑等在工業水循環處理中的選擇與搭配,深入貫徹落實可持續發展戰略,才是推動工業企業發展的核心。

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