【正文】 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到該壓力下的沸騰溫度為止，如果不斷的將蒸汽取出，同時不斷地注入經(jīng)預熱的水，就可以連續(xù)制取蒸餾水。 9. 極化和去極化：腐蝕電池中當電池形成閉合回路時，即使時間非常短，其兩極是電位差也互比原先的數(shù)值小得多，這種現(xiàn)象稱為極化；在發(fā)生電化學腐蝕的情況下，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。 3. 同時有溶解氧和游離二氧化碳的腐蝕 1） 水系統(tǒng)中如果同時存在氧和游離二氧化碳，那么鋼的腐蝕更加嚴重。 （ 4） 并列運行的各臺除氧器負荷應(yīng)均勻。 1. 聯(lián)氨 聯(lián)氨是一種還原劑，特別是在堿性水溶液中，它是一種和強的還原劑。 3. 注意事項 聯(lián)氨具有揮發(fā)性、有毒、易燃燒，所以在保存、輸送和化驗等方面，應(yīng)特別注意。因為隨著水的 pH 值增大，鋼鐵的腐蝕明顯減少。 2. 注意事項。當 pH 值為 10～ 12 使腐蝕的速度最小， pH 值過高過低都會使腐蝕速度加快。如鍋爐水中有游離ＮａＯＨ，那么在沉積物下會因爐水濃縮形成很高濃度的ＯＨ — ，發(fā)生堿腐蝕。嚴重時管壁未變薄，就會爆管。鍋爐金屬的應(yīng)力腐蝕有應(yīng)力腐蝕疲勞、應(yīng)力腐蝕開裂及苛性脆化等幾種不同類型。 一、 水垢的特性 1. 分類：按其化學成分分成以下幾類：鈣鎂水垢、硅酸鹽水垢、氧化鐵垢和銅垢等。 （ 3） 對給水的組成中有生產(chǎn)返回水的熱電廠，其返回水的硬度不應(yīng)超過允許值。 第三節(jié) 水垢的形成及防止 一、 鈣鎂 水垢 ： （ 1） 徹底除掉補給水中的硬度。 （ 2） 鍋爐是鉚接或脹接 的，而且在這些部位有不嚴密的地方，因而發(fā)生水質(zhì)局部濃縮的過程； （ 3） 金屬中有很大的應(yīng)力 第二節(jié) 水垢與水渣 郭內(nèi)水質(zhì)不良，經(jīng)過一段時間運行后，受熱面與水接觸的管壁上就會生成一些固體附著物，這種現(xiàn)象常稱為結(jié)垢，這些固體附著物叫水垢。（ 2）蒸汽過熱器中。這種腐蝕常發(fā)生在多孔沉積物下面，是由于沉積物下面的酸性增強而產(chǎn)生的。并且反應(yīng)產(chǎn)物ＣＨ 4會在金屬內(nèi)部產(chǎn)生壓力，使金屬組織逐漸產(chǎn)生裂紋。 第九章 汽包鍋爐水汽系統(tǒng)的腐蝕、結(jié)垢及其防止 第一節(jié) 水汽系統(tǒng)的腐蝕及其防止 一、 氧腐蝕 1. 除氧器運行不正常 2. 鍋爐在基建和停用期間無防護 二、 沉積物下腐蝕 1. 原理 在正常的運行條件下 ，鍋爐內(nèi)金屬表面上覆蓋著一層 Fe3O4膜，這是金屬表面在高溫下形成的，這樣的膜是致密的，具有良好的保護性能，鍋爐可以不遭到腐蝕。 （ 3） 在射汽式抽氣器中，蒸汽凝結(jié)水的 NH3 量和 CO2 量要比汽輪機凝結(jié)水的低，因為抽氣器內(nèi)的蒸汽中 NH3 量與 CO2量的比值要比汽輪機凝結(jié)水的小。對聯(lián)氨進行化驗時，不允許用嘴吸移液管來吸取含有聯(lián)氨的溶液。 如在 300℃和 pH 值約為 9 時， N2H4 完全溶解需要 10 分鐘，而它和氧的反映在幾秒鐘內(nèi)便可完成。對高壓及更高參數(shù)的鍋爐進行化學除氧所常用的藥品為聯(lián)氨。 （ 2） 解吸出來的氣體應(yīng)能通暢的排走。 2. 游離二氧化碳的腐蝕 1） 原理：當水中有游離二氧化碳存在時，水呈酸性： CO2 + H2O = H+ + HCO3— 由于水中 H＋ 的量增多，就會產(chǎn)生氫去極化腐蝕： 陽極反應(yīng)，鐵遭到腐蝕： Fe = Fe2+ + 2e 陰極反應(yīng)： 2H＋ + 2e = H2 2） 腐蝕特征：腐蝕部位金屬均勻變薄。 7. 原電池和腐蝕電池：當金屬在溶液中形成雙電層后，就會阻止金屬的繼續(xù)溶解，但如果將金屬上的電子引出，則金屬的溶解過程又將繼續(xù)，這是一種化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，稱為原電池；金屬發(fā)生電化學腐蝕的過程正和原電池發(fā)生的反應(yīng)一樣，當某些金屬和水溶液相接觸時，由于金屬的組織以及和金屬表面相接觸的介質(zhì)不可能是完全均勻的，因此在金屬的某兩個部分會形成不同的電極電位，所以也會組成原電池，這是金屬發(fā)生電化學腐蝕的根源，稱為腐蝕電池。 R(NH3OH) 2+H2SO4→ K(NH3 )2 SO4+ 2H2O RNH3OH+HCl→ RNH3Cl+ H2O 弱酸樹脂對離子的選擇為 OH＞ SO42＞ NO3＞ Cl＞ HCO3(所以易再生 ) 弱堿樹脂吸附有機物可 以在再生時被洗出來 (因交聯(lián)度低 ,孔隙大 ) 第二節(jié) 復床除鹽 H OH 第三節(jié) 混合床除鹽 1. 原理 :可看成許多陰陽樹脂交錯排列的多吸式復床 (1000~2020級 )(可消除反離子影響 ) 2. 再生 :先反洗分層 ,陰在上 ,陽在下 (對方便分層 ,濕真密度差應(yīng)大于 15%~20%陰 :陽 =2:1) 失效后行用氫氧化鈉將陽樹脂轉(zhuǎn)變?yōu)殁c離子 ,陰樹脂轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲醺?,有利于分層 [因為 未失效陽 (H型 )與失效陰 (SO4型 )密度差很小 .] 再生分體外再生和體內(nèi)再生 ,體內(nèi)再生有兩步法和下一步法 . 3. 混床特點 : 優(yōu)點 :⑴ .出水水質(zhì)高 ⑵ .出水水質(zhì)穩(wěn)定 ⑶ .間斷運行對出水水質(zhì)影響小 ⑷ .交換終點明顯 缺點 : ⑴交換容量利用率低 (酸堿耗大 ) ⑵ .樹脂易破損 ⑶ .再生操作復雜 . 第四節(jié) 各種離子交換除鹽系統(tǒng) : 組成除鹽系統(tǒng)的原則： 1） 第一個交換器通常是 H型陽離子交換器 2） 除硅必須用強堿性陰樹脂 3） 混合床可制得水質(zhì)高的水 4） 弱酸陽樹脂的作用是除去與堿度相對應(yīng)的陽離子 5） 弱堿陰樹脂的作用是除去水中強酸陰離子 6） 除 碳器應(yīng)安置在強堿陰離子交換器之前 陰、陽床、混床、除二氧化碳器 常用離子交換除鹽系統(tǒng) 氫離子交換凈化技術(shù) ：用來儲存、輸送、計量和投加酸、堿。 第四節(jié) 連續(xù)床離子交換 1. 移動床 是指交換器中的交換劑層在運行中是不斷移動的，即定期的排出一部分樹脂和不僅等量再生好的新鮮樹脂。 運行：反洗、再生（劑量、濃度、再生流速、濕度、再生劑種類和純度）、正洗、交換。由于它不是外加藥劑到水中，所以不會增大水中的含鹽量，而是降低。 （ 2） 濃溶液與稀溶液相比，前者利于低價離子被吸取，后者利于高價離子被吸取。 水解反應(yīng)也和通常電解質(zhì)的水解反應(yīng)一樣，當水解產(chǎn)物有弱酸或弱堿時，水解度就大，如 RCOONa＋ H2O RCOOH＋ NaOH RNH3Cl＋ H2O RNH3OH＋ HCl所以，具有弱酸性基團和弱堿性基團的離子交換樹脂的鹽型，容易水解。 對強性樹脂： H+＞ Na+＞ NH4+＞ K+＞ Ag+ OH_＞ HCO3_≈ CO32_＞ SO42_＞ Cl_，由此看出樹脂再生后體積膨脹。 第四章 離子 交換的基本知識 第一節(jié) 離子交換劑的結(jié)構(gòu) 1 離子交換劑的結(jié)構(gòu) :分兩部分 ,一部分具有高分子的結(jié)構(gòu)形式 。單閥濾池和無閥濾池相比 ,它的優(yōu)點是虹吸管高度降低有利于安裝和維修 。 ④ 濾層污染程度 2） 水頭損失的控制 ① 提高壓差 ② 進行反洗 3） 濾層中負壓的形成：濾層中壓力下降，某些部位形成真空 防止方法 ① 增高進出口兩端的水位 ② 限制運行時間 3. 濾料：常用的有石英砂、無煙煤、大理石等。 7. 泥渣循環(huán)式澄清器：特征是設(shè)備中有若干泥渣做循環(huán)運行， 即泥渣區(qū)中有部分泥渣回流到進水區(qū)，與進水混合后共同流動，待流至泥渣分離區(qū)，進行澄清分離后，這些泥渣返回原處。 3. 澄清器有泥渣層（沉淀池無），是連續(xù)運行的。 8. 其它沉淀軟化處理 （ 1） 石灰－純堿處理（用純堿消 除永硬） CaSO4(CaCl2)+Na2CO3 CaCO3 +NaSO4(2NaCl) MgSO4(MgCl2)+Na2CO3 CaCO3 + Mg(OH)2 +NaSO4(2NaCl) （ 2） 石灰－氯化鈣處理（除掉過剩堿度氯化鈣可用硫酸鈣代替） 2 NaHCO3(2KH CO3)+CaCl2+Ca(OH)2 2 CaCO3 ＋ 2NaCl(2KCl)+2H2O （ 3） 協(xié)調(diào)磷酸鹽處理（ 130－ 150 度進一步降低硬度，爐水磷酸鹽處理原理） 3 CaCO3+2Na3PO4 Ca（ PO4） 2 ＋ 3CO3 3 Mg(OH)2+2Na3PO4 Mg 3（ PO4） 2 ＋ 6 NaOH 第四節(jié) 沉淀原理 1. 懸浮顆粒的絮凝性： （ 1） 絮凝體：顆粒在沉降過程發(fā)生粘結(jié)現(xiàn)象，這種性能稱為絮凝性，這類物質(zhì)稱為絮凝體。 （ 1） 反應(yīng)順序 CO2 Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2 （ 2） 反應(yīng)式： CO2＋ Ca(OH)2 Ca CO3 ＋ H2O Ca(HCO3)2＋ Ca(OH)2 2Ca CO3 ＋ H2O Mg (HCO3)2＋ Ca(OH)2 2Ca CO3 ＋ Mg(OH)2 ＋ H2O 石灰處理起到的作用，主要是消除水中鈣鎂的碳酸氫鹽。 a. 根據(jù)電離后粒子所帶電荷不同可分為陽離子型、因離子型和非離子型三類。 （ 3） 鐵、鋁鹽（二者 1： 1）時效果較好。 b. 鐵鹽作混凝劑時，水溫對混凝效果影響不大。 （ 4） 吸附與架橋：投加吸附膠體的鏈狀大分子，通過架橋作用使膠體聚成大顆粒沉淀。 （ 3） ζ電位的大小不僅決定于膠體的本質(zhì)，且與溶液中的離子組成有關(guān)，如 pH，原因是膠體大都有兩性化合物組成，它們的帶電是由于兩性集團的電荷，而 pH的改變影響了兩性集團的電離度。 擴散層：離核較遠，離子分布受熱運動影響較大，較活潑，數(shù)量隨離膠核表面距離增大而減小。 2） 在有氧和細菌的參與下，可將氨類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽或硝酸鹽。 YH2O，當 X＝ 1， Y＝ 1，分子式為 H2SiO3，稱為偏硅酸；當 X＝ 1，Y＝ 2，分子式為 H4SiO4，稱為正硅酸，當 X 大于 1 時，硅酸稱聚合態(tài)，稱多硅酸。 第三節(jié) 水質(zhì)指標 1. 懸浮物一般用濁度表示（ FTU、 JTU）。 2） 當溶液中組成某難溶電解質(zhì)的離子濃度的乘積小于其溶度積時，此溶液叫做未飽和溶液。 8. 非電解質(zhì)：在干燥的和溶液中都不能導電的物質(zhì)。 水汽品質(zhì)不良引起的危害 1. 熱力設(shè)備結(jié)垢 2. 熱力設(shè)備腐蝕 3. 過熱器和汽輪機的積鹽 第一章 水質(zhì)概述 第一節(jié) 常用化學名詞概述 1. 溶液：一種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中的體系稱作分散體系，均一的分散體系稱為溶液。 4. 疏水：各種蒸汽管道和用汽設(shè)備中的蒸汽凝結(jié)成的水。 凝汽式發(fā)電廠中，水汽呈循環(huán)狀運行：鍋爐產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)汽輪機后進入凝汽器，被冷卻呈凝結(jié)水，凝結(jié)水由泵送到低壓加熱器，加熱后送入除氧器，再經(jīng)給水泵將已除氧的水送到高壓加熱器進一步加熱后送回鍋爐，完成循環(huán)。 7. 鍋爐水：在鍋爐本體的蒸發(fā)系統(tǒng)中流動著的水，習慣上也稱爐水。 3. 用單位體積或單位質(zhì)量溶液中含有的溶質(zhì)質(zhì)量表示含量，如 mg/L、 ug/L、 g/L、 g/kg、ppm(10— 6)、 ppb［ 10— 9］ 。 3） 電離平衡：弱電解質(zhì)達到電離的正向速度等于其逆向速度的狀態(tài)，這種平衡稱為電離平衡。 12. 活度：當電解質(zhì)溶液的濃度較大時，用濃度來進行平衡計算會出現(xiàn)較大的偏差，這有許多原因，其中主要是電解質(zhì)溶液中的正負離子間存在靜電作用力。 2） 酸度：水中含有能與強堿反應(yīng)其中和作用的物質(zhì)的量。 3） 活性硅：能夠直接用比色法測定的 SiO2水中分子量較低的硅酸化合物 ］ 3. 水中鐵的化合物 1） 天然水中鐵離子有 Fe2＋ 、 Fe3＋ 兩種形態(tài)。 沉淀處理的內(nèi)容：懸浮物的自然沉降、混凝處理、沉淀軟化等。 b. 用 FeCl3水解形成的 Fe(OH)3 膠體為例， 以 式子表示： ｛ mFe(OH)+.(np)Cl－ ｝ p+pCl－ 膠核 膠粒 膠團 c. 膠?？梢詭в姓姾?，也可以帶有負電荷。 6. 膠體脫穩(wěn)：要除去水中膠體，必須是膠體脫穩(wěn)。 3. 混凝原理：投加混凝劑，促使微小顆粒變成大顆粒下沉。 （ 1） 鋁鹽：硫酸鋁、明礬、鋁酸鈉（或稱偏鋁酸鈉）。B=[OH]/[1/3Al] 100％ （ 5） 鎂鹽 Mg(OH)2 pH 應(yīng)高于 （ 6） 電