【正文】 種現(xiàn)象稱為極化；在發(fā)生電化學(xué)腐蝕的情況下，溶液中必定有易于接受電子的物質(zhì)，它在陽極上接受電子，起消除陰極極化作用，這種作用稱為去極化，起去極化作用的物質(zhì)稱為去極化劑。 e ＝ Me+ + e 和 H+ 第五節(jié) 提高離子交換除鹽經(jīng)濟(jì)性的措施 1. 堿液加熱 2. 應(yīng)用強(qiáng)堿性浮動(dòng)床對(duì)改進(jìn)操作條件 (洗硅需要 ) 3. 增設(shè)弱酸 .弱堿性離子交換器和采用雙層床交換器 雙層床注意事項(xiàng) :陽用鹽酸再生 ,防止硫酸再生形成硫酸鈣沉淀陰防止膠硅沉積 4. 采用對(duì)流式再生式和前置式交換器 5. 提高淡化高含鹽水的經(jīng)濟(jì)性措施 6. 回收廢再生液和清 洗水及其處理 第六節(jié) 新離子交換樹脂的處理和儲(chǔ)存 ⑴ .脫水樹脂的食鹽處理 ⑵ .陽樹脂預(yù)處理 :2%～ 4%氫氧化鈉浸泡 (4～ 8小時(shí) ),沖先后用 5%鹽酸浸泡 4～ 8小時(shí) ⑶ .聯(lián)樹脂預(yù)處理 :5%鹽酸 (4～ 8小時(shí) ) → 4%氫氧化鈉 (4～ 8小時(shí) ) :轉(zhuǎn)成鹽型 ,浸泡水中 (0～ 40℃ ) 第七節(jié) 樹脂的變質(zhì)和污染 : ⑴ .陽樹脂 :水中氧化劑 ,如游離氯 .硝酸根 (重金屬離子起催化作用 ) 特點(diǎn) :顏色變淡 ,樹脂體積變大 ,易碎 ,體積交換容量降低 (質(zhì)量交換容量變化不 大 ) 除去游離氯方法 :活性炭 ,加亞硫酸鈉 (用大孔樹脂 ) ⑵ .陰樹脂 :抗氧化能力 不如陽 ,但布置在陽后得到保護(hù) : ⑴ .陽樹脂 :懸浮物 .鐵 .鋁 .硫酸鈣 .油脂類物質(zhì)污染 處理方法 :a空氣擦洗 b酸洗法 c堿洗法 ⑵ .陰樹脂 :受有機(jī)物 .膠體硅 .鐵的化合物等物質(zhì)污染 第八節(jié) 設(shè)備的防腐處理 1. 橡膠襯里 (天然與合成兩類 ,用天然橡膠 ) 2. 環(huán)氧樹脂涂料 3. 玻璃鋼 (耐溫性差 ) 4. 聚氯乙烯塑料 (易老化 ,怕光 ) 5. 工程塑料 6. 不銹鋼 第七章 水的其它除鹽方法 第一節(jié) :蒸餾 ,冷凝制水 ,進(jìn)水應(yīng)為軟水，水質(zhì)要求 H＜ 20μ mol/L O2＜ 50μ g/L 第二節(jié) 閃蒸 原理：將水在一定壓力下加熱到一定溫度，然后將其注入到一個(gè)壓力較低的容器中，由于注入水的溫度高于此容器壓力下的沸騰溫度，一部分水就汽化為蒸汽并使溫度降低，一直到水和蒸汽都達(dá)到該壓力下的沸騰溫度為止，如果不斷的將蒸汽取出，同時(shí)不斷地注入經(jīng)預(yù)熱的水，就可以連續(xù)制取蒸餾水。 :先濃 (%~%后稀 )洗硅效果好 (濃壓縮雙電層 ) d:再生液溫度和再生時(shí)間 f:再生劑的純度 (3)交換 (制水 ) 1).進(jìn) 水中金屬陽離子要低 (有利于除硅 ) 2).進(jìn)水中碳酸會(huì)計(jì)師要低 (樹脂對(duì) HCO3吸附性與 HSiO3的相似 ) 對(duì)硫酸根 .氯根 .硝酸根等強(qiáng)酸根吸附 ,對(duì) HCO3吸附弱 ,對(duì) HSiO3不能吸附。所以供水基本上是連續(xù)的。 缺點(diǎn)：樹脂絮體外清洗。 運(yùn)行：小反洗、放水、頂壓、進(jìn)再生液、逆流沖洗（置換）、小反洗、正洗、投運(yùn)。 真空式除碳器：利用真空泵或噴射器從除碳器的上部抽真空，使水達(dá)到沸點(diǎn)從而除去水中的氣體。弱酸 H離子交換劑失效后，很容易再生 ，酸耗低，通常為理論的 110％，因此比較經(jīng)濟(jì)，排廢酸問題也較少。其交換過程如下式： （ 1）運(yùn)行： 2RNa＋ Ca2+（ Mg2+） R2Ca(Mg)＋ 2Na＋ （ 2）再生： R2Ca(Mg)＋ 2Na＋ 2RNa＋ Ca2+（ Mg2+） 鹽耗＝ G/V(H－ HC) g/mol G－再生鹽量 g V－制水量 m3 H－ HC－原水硬度和生水硬度差值 mol/m2(1/2Me2+) 2. 軟化和除堿： （ 1）加硫酸除堿： NaHCO3＋ H2SO4 Na2SO4＋ CO2 ＋ 2H2O CO2用除碳器除去 （ 2）采用強(qiáng)酸性 H離子交換劑的 H－ Na離子交換 強(qiáng)酸性 H離子交換劑可以將水中各種陰離子轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的酸，固它的出水是酸性的。 第六節(jié) 離子交換速度 離子交換的動(dòng)力學(xué)過程一般可分為五步： （ 1） 水中擴(kuò)散通過膜 （ 2） 進(jìn)入膠聯(lián)網(wǎng)孔 （ 3） 與交換基團(tuán)接觸，進(jìn)行 H+離子交換 （ 4） H+向表面擴(kuò)散 （ 5） H+通過水膜進(jìn)入水中 影響離子交換速度的因素： （ 1） 樹脂交換基團(tuán) （ 2） 樹脂的交聯(lián)度（交聯(lián)度大，網(wǎng)孔 小，交換慢） （ 3） 樹脂的顆粒（顆粒小交換快） （ 4） 溶液的濃度 （ 5） 溫度 （ 6） 攪拌或提高流速 （ 7） 離子的本性 第五章 水的離子交換處理 第一節(jié) 固定床離子交換原理 固定床是動(dòng)態(tài)離子交換的一種形式，它是指運(yùn)行中離子交換劑層固定在一個(gè)交換器中，一般不將交換劑轉(zhuǎn)移到床體外部進(jìn)行再生。 在濃溶液中，排列順序發(fā)生改變，某些低價(jià)離子會(huì)居于高價(jià)離子之前。離子交換樹脂細(xì)琢各種粒子的能力不一，有些離子易被吸著，但吸著后要把它置換下來就比較困難；而另一些例子很難被吸著，但置換下來比較容易，這種性能稱為離子交換的選擇性。離子交換樹脂的中和與水解的性能和同城的電解質(zhì)一樣。 離子交換反應(yīng)是可逆的，例如當(dāng)含有硬度的水通過 H型離子交換樹脂時(shí)其反應(yīng)為： 2RH＋ Ca2+ R2Ca＋ 2H+ 當(dāng)樹脂失效后為了恢復(fù)樹脂的交換能力，就可以利用離子交換反應(yīng)的可逆性，用硫酸或鹽酸通過此失效的樹脂： R2Ca＋ 2H+ 2RH＋ Ca2+ 這兩種反應(yīng)，實(shí)質(zhì)上是可逆反應(yīng)似的化學(xué)平衡移動(dòng)，當(dāng)水中 Ca2+ 和 H 型離子交換樹脂多時(shí)，反應(yīng)正向進(jìn)行；反之則逆行進(jìn)行。 B形狀 (圓球率 90%) (2) 粒度 (～ ) (3) 密度 : =干樹脂質(zhì)量∕樹脂的真體積 g∕ml B. 濕真密度 =濕樹脂的質(zhì)量∕濕樹脂的真體積 g∕ml C. 濕視密度 =濕樹脂的質(zhì)量∕濕樹脂的堆積體積 g∕ml (4) 含水率 :含水率大則空隙率大 ,交聯(lián)度小 (5) 溶脹性：溶于水中樹脂體積變大。離子交換劑的骨架 ,另一部分是帶有可交換離子基團(tuán) (稱為活性基團(tuán) ),它們化合在高分子骨架上。④用有機(jī)溶劑萃取 。 3. 虹吸濾池 虹吸濾池是一種重力式快速濾池 ,它的特征是革除了普通快速濾池上的閥門、儀表等配件 ,而是用抽真空溝通虹吸管的辦法 ,以通 水流 ,用進(jìn)空氣來破壞虹吸作用 ,以切斷水流。截面可以是圓形的末葉可以是方形的，壓力式無閥濾池和重力式無閥濾池的結(jié)構(gòu)原理是相同的。 2） 過濾效果：由出水水質(zhì)和截污能力兩部分組成。 ② 濾速：水頭損失與濾速成正比。 2） 吸附：濾料顆粒表面吸附了水中微小的顆粒。 6. 泥渣懸浮式澄清池：澄清池是利用懸浮泥渣層與水中雜質(zhì)顆粒相碰撞、吸附、粘合，從而提高澄清效果的一種沉淀設(shè)備。結(jié)構(gòu)有四部分：進(jìn)水區(qū)、沉淀區(qū)、出水區(qū)、存泥區(qū)。 第五節(jié) 沉淀處理設(shè)備 1. 沉淀處理設(shè)備分為沉淀池和澄清器兩類。 （ 3） 絮凝體包含著大量水分，密度與水接近。 7. 經(jīng)石灰處理后的水質(zhì)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。 （ 2） 石灰處理與混凝劑聯(lián)合處理效果較好，一般用鐵鹽，因?yàn)樗?pH 值較高。 2. 沉淀軟化種類：熱力軟化法（加熱至 100 度以上）、化學(xué)軟化法。 （ 2） 影響絮凝效果的因素，主要機(jī)理是吸附與架橋 a. 高分子在溶液中的形態(tài) b. 絮凝劑在微粒表面的吸附作用 c. 官能團(tuán)的作用。 助凝劑的作用：加快凝聚過程、增 加凝絮牢固性，本身不起混凝作用。聚合鋁堿化度在 50％―― 80％最好。 b. 溫度的影響不大。 5. 混凝劑：常見混凝劑使一些在分子中有高價(jià)陽離子的無機(jī)鹽類。（我廠重點(diǎn)， NaOH、 HCl調(diào) pH） d. pH 值對(duì)膠體凝聚速度的影響； （ 2） 混凝劑的用量：當(dāng)水中膠體含量很少時(shí)，需要投加大量混凝劑才能通過網(wǎng)捕作用達(dá)到良好效果。 2. 天然水中的懸浮物：大小不一的顆?；旌衔?，采用自然沉降法和普通過濾法無法徹底除掉較小的懸浮顆粒，更不能出去膠體。 （ 2） 吸附與電中和：與膠體物質(zhì)的吸附作用以及因此，而發(fā)生電中和（物質(zhì)間相互聚集時(shí)，靜電中和并不總是一個(gè)主要因素） 。 5. 膠體顆粒間的作用力： 在溶液中，兩個(gè)同號(hào)膠體（即電荷符號(hào)相同的膠體）之間，有同性電荷間的靜電斥力和分子間的范德華引力。滑動(dòng)界面處的電位（ζ） ,此電位稱為動(dòng)電位。 （ 5） 滑動(dòng)界面與膠粒： a. 當(dāng)膠體運(yùn)動(dòng)時(shí)，在其擴(kuò)散層中 有一個(gè)滑動(dòng)界面，在界面內(nèi)的顆粒才是一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的單元，它是帶電的，此種顆粒稱為膠粒。 3. 膠體的雙電層結(jié)構(gòu) （ 1） 膠核：膠體中心通常是許多分子 組成的集合體，稱為膠核。 2） 軟水：硬度在 ～ （ 1/2Me2＋ ） 3） 中等硬度水：硬度 在 ～ （ 1/2Me2＋ ） 4） 硬水：硬度在 ～ （ 1/2Me2＋ ） 5） 極硬水：硬度在 （ 1/2Me2＋ )以上 3. 按水處理工藝分： 1) 堿性水：堿度大于硬度 2) 非堿性水：硬度大于堿度 第二章 水的沉淀處理 沉淀處理：將水中雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為沉淀物而析出的各種方法。 6） 在含有腐植酸的沼澤水中，其 PH 接近 4， Fe2＋ 會(huì)和腐植酸結(jié)合成絡(luò)合狀態(tài)存在， 這種絡(luò)合物不易被溶解氧氧化。當(dāng) PH增大超過 9 時(shí)，由 于 H2SiO3電離成 HSiO3－ 的量增加，其溶解度隨之加大。 2） 水中 CO2 是否達(dá)到平衡的測(cè)試方法：將水通過粒狀大理石過濾，然后將過濾前后的水樣相比較，如 PH 升高或堿度增大，則表示水中 CO2 大于此平衡值，因而使大理石的 CaCO3成分溶解了；反之 ，如 PH 降低或堿度減小，則表示水中 CO2小于平衡值，有 CaCO3析出。天然水中的堿度主要由OH－ 、 CO HCO3－ 量以及其他一些弱酸鹽類量的總和。 第二節(jié) 天然水中的雜質(zhì) 1. 水中雜質(zhì)的分類：懸浮物、膠體和溶解物質(zhì) 2. 懸浮物：顆粒直徑在 10mm— 4以上的微粒 ［ 包括漂浮物、有機(jī)物、可沉物、砂子、粘土 ］ 3. 膠體：粒徑在 10－ 6～ 10－ 4mm 之間的微粒，是許多分子和離子的集合體，比表面積很大，有很強(qiáng)的表面活性，吸附有多量離 子而帶電，互相排斥，不易下沉。 3） 當(dāng)溶液中組成某難溶電解質(zhì)的離子濃度的乘積于大其溶度積時(shí)，則產(chǎn)生沉 淀，但沉淀析出后，此溶液還是飽和溶液。［ OH— ］ pH 的意義是氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)，即： pH＝－ lg［ H＋ ］ 11. 溶度積：在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，當(dāng)溫度一定時(shí)，其離子濃度的乘積是一個(gè)常數(shù)。 2） 弱電解質(zhì)：在溶液中只有部分電離，并具有可逆的過程，即既有分子電離成離子的過程，又有離子結(jié)合成分子的過程，如氨水、醋酸的電離反應(yīng)。 6. 化學(xué)平衡常數(shù)： 化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各反應(yīng)產(chǎn)物的濃度乘積和各反應(yīng)物的濃度乘積的比值，在一定溫度下是一個(gè)常數(shù)。 2. 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 和百分含量：用溶質(zhì)的質(zhì)量占全部溶液 ［ 溶質(zhì)＋溶劑 ］ 質(zhì)量的比值來表示溶液中溶質(zhì)的含量叫做質(zhì)量分?jǐn)?shù) ［ 無量綱 ］ ，如以百分?jǐn)?shù)表示則稱為百分含量。沒有經(jīng)過凈化處理的天然水含有許多雜質(zhì)，這種水如進(jìn)入水汽循環(huán)系統(tǒng)，將會(huì)造成嚴(yán)重危害。 6. 給水：送進(jìn)鍋爐的水成為給水，主要由凝結(jié)水、補(bǔ)給水和各種疏水組成。按凈化處理方法的不同，可分為軟化水、蒸餾水、除鹽水等?；瘜W(xué)培訓(xùn) 資料 緒論 第一節(jié) 水在熱力發(fā)電廠中的作用 在火力發(fā)電廠中，水進(jìn)入鍋爐以后，吸收燃料燃燒放出的熱量，轉(zhuǎn)變成蒸汽，導(dǎo)入汽輪機(jī)；在汽輪機(jī)中，蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能；汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，將機(jī)械能抓變成電能。 2. 鍋爐補(bǔ)給水：原水經(jīng)過各種方法凈化處理后，用來補(bǔ)充熱力發(fā)電廠水汽損失的水。 5. 返回水 :熱電廠向熱用戶供熱后，回收的蒸汽凝結(jié)水。 第二節(jié) 熱力發(fā)電廠中水處理的 重要性 熱力系統(tǒng)中水的品質(zhì)，是影響發(fā)電廠熱力設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素之一。溶液中被分散的物質(zhì)叫溶質(zhì)，用以分散溶質(zhì)的物質(zhì)叫溶劑，發(fā)生這種分散的現(xiàn)象叫做溶解。 5. 濃度：用 1L 溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量表示溶液中溶質(zhì)的含量，叫做物質(zhì)的量濃度或簡(jiǎn)稱濃度。 9. 電離： 1） 強(qiáng)電解質(zhì)：在溶液中幾乎完全能電離成離子。［ OH— ］ /［ H2O］ KSH=［ H＋ ］這時(shí)如果再加入此難溶電解質(zhì)，還可繼續(xù)溶解，直到飽和為止。 C，式中α為活度， f 是活度系數(shù)。 2. 溶解鹽類： 1） 含鹽量和溶解固形物； 2） 蒸發(fā)殘?jiān)?100～ 105℃ ）； 3） 灼燒殘?jiān)?800℃ ）； 4） 電導(dǎo)率 3. 硬度： 1） 酸鹽硬度； 2） 非碳酸鹽硬度 4. 堿度和酸度： 1） 堿度：水中含有能與強(qiáng)酸反應(yīng)其中和作用的物質(zhì)的量。 第四節(jié) 天然水中的幾種主要化合物 1. 碳酸化合物，存在形態(tài) CO H2CO HCO3－ 、 CO32－ 1） 促使 CO32－ 和 HCO 相互轉(zhuǎn)化的重要因素是游離 CO2，當(dāng) CO2 增多時(shí)，向 HCO3－方向轉(zhuǎn)化，會(huì)