三、解析除氧 将不含氧的气体与要除氧的软水强烈混合, 由于不含氧气体中的氧分压力为零,软水中的 氧就大量地扩散到无氧气体中去,从而使软水 的含氧量降低,以达到其除氧的目的。
1)软化:原水进入交换器内分配漏斗,自上而 下均匀地流过交换剂层,软水由底部 集水装置汇集,送往软化水箱。
2)反洗:目的是松动软化时被压实了的交 换剂层,同时带走交换剂表层的 污物和杂质。具有很多压力的反 洗水自下而上通过交换剂层,从 顶部排出。 3)还原(再生):目的使失效的交换剂恢复交换 能力。盐液由顶部多个辐射型 喷嘴喷出,流过失效的交换 剂,废盐液经底部集水装置汇 集排出。 下面的交换剂,再生程度差, 增大了盐液的耗量。
(2)药剂除氧 向水中加药,使其与水中溶解氧化合成无 腐蚀性物质,以达到给水除氧的目的。常用的 药剂为亚硫酸:
人为的在除氧器中使一种金属发生电化 学腐蚀,当水流经除氧器时将水中溶解的氧消 耗,已达到除氧的目的。 (4)树脂除氧 以树脂为载体,将贵金属粒子牢固吸附 在其表面,最后进行活化处理。向待除氧的水 通入氢气,水中的溶解氧与氢气经触媒型树脂 的催化作用化合成水。这种除氧方法的工艺设 备和系统,尚处于逐步完善过程中。
(一)软化流程 原水从交换塔底部进入上升,与从塔顶 送入的树脂进行逆流、悬浮状离子交换,原 水由塔顶溢流槽,饱和树脂最后落入塔底借 喷射器被送至再生塔顶部。 (二)再生流程 饱和树脂经再生塔上段与自下而上的再 生液相遇进行逆流再生,再生液由上部的废 液管排出。
排除锅水中的盐分杂质。由于上锅筒蒸发面 附近的盐分浓度较高,连续排污管设置在低水位 下面
排除锅水中的水渣,同时排除盐分。定期排 污管设置在下锅筒的底部或下集箱的底部
(三)清洗流程 树脂下落至再生塔下段,与自下而上的 清洗水逆向接触,进入清洗段的下面,被水 压送至交换塔顶部。清洗水一股向上流,作 清洗用,另一股向下流,输送再生树脂。 敞开式装置不承受压力,可用塑料制作; 设备简单,加工容易; 不需自控装置,可连续稳定运行; 还原液耗量较低,出水质量较高。
8、磷酸根 为消除锅炉给水带入汽锅的残留硬度,或为了防 止汽锅内壁腐蚀,向锅内加入一定量的磷酸盐。
9、亚硫酸根 给水中的溶解氧可用化学方法去除,常用的化 学药剂为亚硫酸钠。 10、含油量 天然水一般不含油,可是蒸汽的凝结水或给水 在使用的过程中有可能混入油类。 锅水含油及碱类等物质,在水位表面易形成泡 沫层,使蒸汽带水量增加。
解吸除氧装置简单,设备耗钢少,运行费 用省。除氧后给水温度低、锅炉省煤器效用就 大。
1—水泵;2—水喷射器;3—扩散器;4—水气混合管; 5—解吸器;6—挡板;7—反应器;8—给水箱;9—浮板; 10—水分离器;11—水封箱
四、化学除氧 常用的化学除氧有钢屑除氧和药剂除氧。 (1)钢屑除氧是使含有溶解氧的水流经钢屑 过滤器,钢屑与氧反应,生成氧化铁,达到水 被除氧的目的。其反应式为: 3Fe202=Fe304 水温愈高,反应速度愈快,除氧效果愈好。 水与钢屑接触时愈长,反应效果也佳。所需反 应接触时间又与水温有关。
通常采用阳离子交换法。 阳离子型离子交换剂由阳离子和负荷阴离子根 (R)组成 过去:钠氟石、磺化煤(交换容量小、化学稳 定性差、机械强度不好、易碎) 现在:合成离子交换树脂(强酸性苯乙烯系和 丙烯酸系,交换能力大、机械强度和工作稳定性 好) 常用的阳离子交换水处理有钠离子、氢离子和 铵离子交换等。
4)正洗:目的是清除交换剂中残余的再生剂 和再生产物。正洗水由交换器上进 下出。通常将含有盐分的正洗水送 入反洗水箱存起来,供下次反洗时 使用。 顺流再生固定床
优点:结构相对比较简单、运行维修方便,水质适应性 强。 缺点:再生效果差,盐液耗量大。
(二)逆流再生 克服了顺流再生时底部交换剂再生较差 的缺陷。 再生液由下进入,流速较高时和反洗时 一样使交换剂层产生扰动,交换剂上下层次 被打乱,称为乱层。
4、碱度(A) 指水中含有能接受氢离子的物质的量。 主要由HCO3-和CO32-的盐类组成。碱度 的单位用mmol/L表示。 水中所含的各种硬度和碱度,它们之间 有内在的联系和制约。
5、相对碱度 指锅水中氢氧根碱度折算成NaOH的含 量和溶解固形物含量之比值。 相对碱度是为防止锅炉苛性脆化而规定 的一项技术指标,我国规定必须小于0.2。
6、pH值 表示水的酸碱性指标。 天然水的pH值一般在6 -8.5范围内。 呈酸性的水会对金属有腐蚀性,因此锅 炉给水都要求pH>7,而锅水的pH值通常控 制在10-12。
7、溶解氧 水温愈高,则气体溶解度愈小。 对压力较高、容量较大的锅炉,给水必 须除去溶解氧。含氧量的单位是mg/L。
2、胶体 颗粒直径在10-6-10-4mm之间的微粒; 许多分子和离子的集合体; 通过混凝作用分离出来; 天然水中的有机胶体多半是由动植物腐 烂和分解后生生成的腐植质,同时还带有一 部分矿物胶质体,主要是铁、铝和硅等的化 合物。
3、溶解物质 主要是钙、镁、钾、钠等盐类和一些溶 解气体; 盐类大都是以离子状态存在,其颗粒小 于10-6mm。离子是由于水溶解了某些矿物 质而带入的; 溶解气体主要有氧气和二氧化碳。
一、热力除氧 热力除氧不仅除去水中溶解氧,而且同 时除去其他溶解气体,使碱度有所降低。
供热锅炉给水热力除氧都采用大气式热 力除氧器,除氧器内保持的压力较低,一般 为0.02MPa(表压力)。在此压力下,汽水 的饱和温度为102-104 ℃ 。
1—脱气塔;2—贮水箱;3—排气冷却器;4—安全水封; 5—压力表;6—水位表
1—壳体;2—接安全阀;3—配水管;4—上进汽管; 5—下进汽管;6—喷嘴;7—淋水盘;8—挡水板; 9—进水管;10— 形填料;11—排气管
二、真空除氧 利用低温水在真空状态下达到沸腾,进而达到除氧 的目的。 除氧器的真空可借蒸汽喷射泵或水喷射泵来达到。 为了能够更好的保证真空除氧效果,总系统要求有良好的密 封性能。 在运行时,除氧水箱内的水位波动会影响到真空度 的变化,为此,控制除氧水箱的液位,以保持稳定,是 很有必要的。
1、溶解盐类 会析出或浓缩沉淀出来: 一部分形成锅水中的悬游杂质——水渣, 另一部分附着受热面的内壁上——水垢。 2、溶解气体 对锅炉的受热面产生化学腐蚀。
锅炉水处理的主要任务: 降低水中钙、镁盐类的含量(俗称软 化),防止锅内结垢现象, 减少水中的溶解气体(俗称除氧),以 减轻对受热面的腐蚀。 锅外水处理 锅内水处理
(一)钠盐法(加碱法) 常用的有磷酸三钠、纯碱(碳酸钠)和 火碱(氢氧化钠)。 必须加强排污管理。
(二)有机胶法 (三)复合防垢剂 (四)石墨法 二、物理水处理 磁化法和高频(电场)水性改变法。 三、电渗析水处理 在直流电场的作用下,利用阴阳离子交换膜对 溶液中阴阳离子的选择透过性,将溶液中溶质和水 进行分类
一、钠离子交换软化原理 (1)经钠离子交换后,水中的钙镁盐类都变成钠 盐 (2)水中的重碳酸盐碱度均转变为钠盐碱度,钠 离子交换只能软化水,不能除碱 (3)由于钠离子当量值比钙镁离子大,交换后含 盐量有所增加 失效后钠离子交换剂使用浓度为5-8%的NaCl溶液 进行还原(再生)
1、见结构图(看教材) 2、运行步骤(小反洗、排水、顶压、反洗、 小正洗、正洗)
一、氢—钠离子交换原理及系统 二、铵—钠离子交换原理及系统 三、部分钠离子、部分氢离子交换原理及系统
按其颗粒大小的不同可分成三类: 1、悬浮物 水流动时呈悬浮状态存在,但不溶于水的颗粒 物质; 其颗粒直径在10-4mm以上; 通过滤纸可以被分离出来; 主要是砂子,粘土以及动植物的腐败物质。
1、悬浮固形物 水通过滤纸后被分离出来的固形物,经 干燥至恒重。 它的含量是以1L水中所含固形物的mg数 来表示,即(mg/L)。 2、溶解固形物 将已被分离出悬浮固形物后的水,经蒸 发、干燥后所得的残渣,单位为mg/L。 通常用溶解固形物作为含盐量的近似值。
气体溶解定律(亨利定律) 任何气体在水中的溶解度是与此气体在 水界面上的分压力成正比的。 热力除氧 真空除氧 解吸除氧 化学除氧
3.硬度 把水中钙(Ca2) 、镁(Mg2)离子的总 含量称为总硬度( H),单位:mmol/L。 溶解于水中的重碳酸钙Ca(HCO3)2、重碳 酸镁Mg(HC03)2和钙、镁的碳酸盐称为碳酸盐 硬度( HT) ,又称为暂时硬度。 水的总硬度和碳酸盐硬度之差就是非碳酸 盐硬度(HFT),又叫永久硬度。
二、固定床钠离子交换设备及其运行 运行中离子交换剂层是固定不动的,通 常使原水由上而下不断地通过交换剂层。 按再生运行方式分为: 顺流再生:交换运行时水流方向和再生时还 原液流动方向一致。
(一)顺流再生 都是由上向下流动。 1、钠离子交换器构造 2、钠离子交换器的运行