【正文】 系統(tǒng)的腐蝕。 （ 2） 在凝汽器中，凝結(jié)水的 pH 值要比過熱蒸汽的高，因?yàn)槌闅獬樽叩?CO2比 NH3多。 （ 3） 化驗(yàn)。 （ 3） 必須使水中聯(lián)氨有足夠的過剩量。 2. 給水化學(xué)除氧 用來進(jìn)行給水化學(xué)除氧的藥品，必須具備能迅速地和氧完全反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物和藥品本身對(duì)鍋爐的運(yùn)行無害等條件。 1. 除氧器的運(yùn)行要點(diǎn)： （ 1） 水應(yīng)加熱至沸點(diǎn)。 3） 腐蝕部位：通常最易發(fā)生的部位是給水管道和省煤器，在各給水組成部分中，補(bǔ)給水的輸送管道以及疏水的儲(chǔ)存設(shè)備和輸送管道都會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的氧腐 蝕。 H2O ＋ e → 1/2 H2 + H2O 這樣，在電極上得失電子的兩 種過程是不可逆的，這種電極稱為不可逆電極，不可逆電極所表現(xiàn)出來的電位稱為非平衡電位或不可逆電位。 吸附只能在酸性條件下進(jìn)行 ,中性溶液中 ,弱堿性 OH 型樹脂封鎖交換能力。 （ 2） 運(yùn)行：落床、再生、置換和正洗、成床。 第三節(jié) 固定床 離子交換 1. 順流式 運(yùn)行水流與再生液流動(dòng)方向一致，通常是由上向下流動(dòng)。因此和加酸法相似，可以利用它的出水中和調(diào)另一部分水的堿度。 對(duì)稀溶液，強(qiáng)堿陰樹脂對(duì)陰離子的選擇性順序?yàn)椋? SO42_＞ Cl_＞ HCO3_＞ HSiO3_ 在濃溶液中交換順序是 : Cl_ ＞ SO42_＞ CO32_＞ SiO32_ 強(qiáng)堿型樹脂的選擇性順序，遵循以下三條規(guī)律： （ 1） 在強(qiáng)弱酸混合的溶液中，易吸取強(qiáng)酸的陰離子。 H型樹脂和堿溶液會(huì)進(jìn)行中和反應(yīng)，如 RSO3H ＋ NaOH RSO3Na＋ H2O 。 影響因素：溶劑、交聯(lián)度 、活性基團(tuán)、交換容量、溶液濃度、可交換離子本質(zhì)。 :用粒度均一 ,機(jī)械強(qiáng)度大 ,合成樹脂濾料與濾砂組成雙濾料過濾器 .清洗時(shí)利用循環(huán)水泵將過濾器的上部水打入砂層中間 ,是其中水流變?yōu)樯仙?,相對(duì)密度小的合成濾料和水一起循環(huán) ,這樣濾層中的泥球被分散 ,被截留在濾層中的懸浮物就會(huì)從合成濾料上剝落下來。 單閥濾池的工作原理和無閥濾池?zé)o閥濾池的基本相同 ,不同點(diǎn)僅僅在于 : 單閥濾池虹吸管的高度比無閥濾池的低很多。 ③ 濾料顆粒粒徑：粒徑減小，水頭損失急劇增大。 1） цнии型澄清器 2） 脈沖澄清池：水通過一層懸浮泥渣進(jìn)行澄清，泥渣層不是懸浮在一定的部位，而是進(jìn)行著周期性的下沉和上升運(yùn)動(dòng)，即呈脈沖狀態(tài)。 2. 沉淀池分為間歇式和連續(xù)式兩類。 （ 1） 懸浮物和不穩(wěn)定度 （ 2） 游離 CO2（應(yīng)全部除去） （ 3） 殘余堿度 （ 4） 硬度 （ 5） 耗氧量 （ 6） 硅化物 （ 7） 鐵 （ 8） 鎂（與加入量有關(guān)大可形成 Mg(OH)2沉淀。 3. 石灰處理： CaO 加水反應(yīng)生成熟石灰。 6. 有機(jī)高分子絮凝劑 （ 1） 類別：應(yīng)是線性或使帶枝節(jié)的線性聚合物，鏈節(jié) 1000－ 5000 為宜，過多水溶性差，過少凝聚作用不佳。 c. pH＞ 時(shí)， Fe3＋ 會(huì)和腐植酸生成不沉淀的有機(jī)化合物，所以鐵鹽是不適于作為處理帶有機(jī)物水 的混凝劑。 （ 3） 水溫： a. 鋁鹽受水溫影響大，低于 5 度，凝絮細(xì)而松，效果不佳。 （ 3） 網(wǎng)捕作用：混凝處理的沉淀物的網(wǎng)捕作用。 （ 2） φ d 是特征值無法測定，對(duì)于天然淡水來說，因水中電解質(zhì)很少，可以設(shè)定φ d和ζ兩種電位大致相等。 （ 2） 內(nèi)層與外層離子： （ 3） 吸附層和擴(kuò)散層： 吸附層：有吸附作用形成，包括內(nèi)層離子和外層離子中活動(dòng)性較差的這一部分離子。 4. 氮的化合物 1） 其來源為各種有機(jī)物，硝酸鹽的溶解和工業(yè)排水混入銨離子。 2. 硅酸化合物： 1） 硅酸通式 X SiO2 4. 溶解物質(zhì)：在水中呈真溶液狀態(tài)的離子和分子，其顆粒直徑不大于 10－ 6mm。 1） 溶液中組成某難溶電解質(zhì)的離子濃度的乘積等于其溶度積時(shí)，此溶液叫做飽和溶液。 7. 電解質(zhì)：一類物質(zhì)在干燥狀態(tài)下不能導(dǎo)電，而在水溶液中或在加熱熔融狀態(tài)下卻能導(dǎo)電，此類物質(zhì)叫做電解質(zhì)。為了保證熱力系統(tǒng)中有良好的水質(zhì)，必須對(duì)水進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬艋幚砗蛧?yán)格的監(jiān)督水汽質(zhì)量。 3. 凝結(jié)水：汽輪機(jī)中做功后的蒸汽經(jīng)冷卻凝結(jié)成的水。 根據(jù)水在水汽循環(huán)系統(tǒng)中所經(jīng)歷的過程不同，這些水有不同的名稱： 1. 原水：未經(jīng)過任何處理的天然水，它是熱力發(fā)電廠 中各種用水的來源。 8. 冷卻水：用作冷卻介質(zhì)的水，主要指通過凝汽器用以冷卻汽輪機(jī)排汽的水。 4. 物質(zhì)的量 ［ 摩爾 ］ ：單位是摩爾，是表示物質(zhì)多少的物理量，是七個(gè) SI 基本單位之一，摩爾所表示的是原子、分子、離子和其他粒子或這些粒子的特定組合。 10. 水的電離， pH： H2O＝ H＋ + OH— K=［ H＋ ］為了校正這種偏差，將 C乘以一個(gè)系數(shù)，用α＝ f 5. 有機(jī)物和耗氧量： 1） 化 學(xué)耗氧量 COD 2） 生化需氧量 BOD 3） 其他估量有機(jī)物的方法（ TOC）。 2） Fe2＋ 主要存在于溶解氧較小、 PH 較低的水中（深井水） 3） 當(dāng)溶解氧較大時(shí)， Fe2＋ － e → Fe3＋ ， Fe3＋ 易水解形成酸性水在爐水中造成危害。 第一節(jié) 膠體化學(xué)基礎(chǔ) 1. 膠體穩(wěn)定性的原因： （ 1） 膠體表面帶電； （ 2） 膠體表面有水化層； （ 3） 膠體表面吸附有某些促使膠體穩(wěn)定的物質(zhì)； 2. 膠體的親水性和憎水性 膠體表面的 水化層的形成是由于膠體對(duì)水的親和力。在天然水中，膠粒都帶負(fù)電，例如膠體粘土和腐植質(zhì)等。 膠體脫穩(wěn)途徑： （ 1） 壓縮雙電層：投加電解質(zhì)，壓縮擴(kuò)散層，降低ζ電位?；炷幚硎且粋€(gè)復(fù)雜的過程，常?；煊懈鞣N聚沉反應(yīng)，如壓縮雙電層，吸附和電中和、網(wǎng)捕作用、吸附與架橋等。 （ 2） 鐵鹽：鐵鹽的適用 pH 值范圍很廣，可為 4－ 10。影響電化學(xué)溶解的因素：水溫、 pH 值、電流密度、水中離子的組成。如濁度效應(yīng)在混凝劑后加，濁度高先加，攪拌速度不宜過 快。 5. 石灰的用量 （ 1） 只要求 Ca CO3析出： DSH 石灰加藥量， mmol[1/2CaO] （ 2） 只要求 Ca CO Mg(OH)2析 出 DSH＝［ 1/2CO2］ +[1/2 Ca(HCO3)2]＋ 2[1/2 Mg(HCO3)2]+ [NaHCO3]+α α－石灰過剩量，一般取 mmol[1/2CaO] NaHCO3－過剩堿度 石灰的用量要適當(dāng)，不能太多或太少，太少使反應(yīng)不完全，太多殘留 Ca(OH)2。 u=1/18 (PK－ P)/μ gd2 u－沉降速度 PK、 P－分別為顆粒與水的密度 g/cm3 d－顆粒直徑 cm g－重力加速度 cm/s2 μ－水的動(dòng)力粘度 g/ 3. 絮凝沉降：應(yīng)通過試驗(yàn)來測定水中顆粒在某一流程中的沉降特征。 2） 結(jié)構(gòu)：斜管（板）、集水器、集水槽、排泥管、集泥斗。 4） 混凝：在凝絮、懸浮物和砂粒表面之間發(fā)生了與混凝作 用相同的顆粒凝集過程。 (兩頭進(jìn)水 ,中間出水 ,配水裝置在中間 ) 特點(diǎn) :出力較大 ,但對(duì)濾料粒度的要求較高 ,運(yùn)行操作和維護(hù)等較復(fù)雜。 A. 活性炭除 Cl2效果較好。 : 分類 :根據(jù)其單體的種類 ,可分為苯乙烯系 ,酚醛系和丙烯酸系。樹脂的性能與電介質(zhì)酸堿相同，在水中有電離出 H+ 和 OH_的能力。單位 mol/l 或mol/m3 第五節(jié) 離子交換平衡 在稀溶液中，強(qiáng)酸型陽樹脂對(duì)常見陽離子的選擇性順序如下： Fe3+＞ Al3+＞ Ca2+＞ Mg2+＞ K+ ≈ NH4+＞ Na+ ＞這可以歸納兩個(gè)規(guī)律：離子所帶電荷愈大，愈易被吸收；當(dāng)離子所帶電荷相同時(shí)，離子水合半徑較小的易被吸取。 1. 水中陽離子只有 Ca2+時(shí)和 Na離子交換劑的交換 進(jìn)水 影響保護(hù)層厚度的因素：流速、生水 質(zhì)量、樹脂粒度、交換劑孔隙率 失效層 和溫度。 （ 5）除碳器 鼓風(fēng)式除碳器：使水中的 CO2隨吹入的空氣排入大氣。 4. 浮動(dòng)床 （ 1） 運(yùn)行水由下至上，將樹脂托起，再生由上至下 優(yōu)點(diǎn)：出水質(zhì)量好，流速高。 第六章 水的離子除鹽 第一節(jié) （ 1） 在稀溶液中選擇性： SO42_＞ NO3_＞ Cl_＞ OH＞ F＞ HCO3_＞ HSiO3_ ROH＋ NaHSiO3＝ RHSiO3＋ NaOH 水中 OH含量大，交換不徹底，先進(jìn)陽床使 NaHSiO3 則 ROH＋ H2SiO3＝ RHSiO3＋ H2O （ 2） 再生： a. 再生劑：用 NaOH，因?yàn)閺?qiáng)堿陰樹脂除硅必須轉(zhuǎn)化成 OH 型。 6. 平衡電位和非平衡電位： 當(dāng)某金屬與溶液中該金屬離子建立起如下的平衡時(shí)： Me ＝ Me+ + e 這個(gè)電極就產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的電極電位，該電位稱為平衡電位或可逆電位，這種電極稱為可逆電極。它必須具有下列性質(zhì)才能起到保護(hù)作用：必須是致密的，沒有微孔，腐蝕介質(zhì)不能 透過；能將整個(gè)金屬表面全部完整的遮蓋住；不易從金屬上脫落。 這種腐蝕的特征是金屬表面沒有腐蝕產(chǎn)物，而是隨著氧含量的多少，呈現(xiàn)或大或小的潰瘍狀態(tài)，且腐蝕速度很快。 （ 2） 負(fù)荷。在高溫（ t＞ 200℃）水中 N2H4可以將 Fe2O3還原成 Fe3O4以致 Fe，反應(yīng)式： 6 Fe2O3＋ N2H4 4 Fe3O4 ＋ N2＋ 2H2O 2 Fe3O4 ＋ N2H4 6 FeO＋ N2＋ 2H2O 2 FeO ＋ N2H4 2Fe＋ N2＋ 2H2O N2H4 還能將 CuO 還原成 Cu2O 或 Cu，反應(yīng)式如下： 4CuO＋ N2H4 2Cu2O＋ N2＋ 2H2O 2Cu2O＋ N2H4 4Cu＋ N2＋ 2H2O 聯(lián)氨的這些性質(zhì)可以用來防止鍋內(nèi)結(jié)鐵垢和銅垢。聯(lián)氨保存在露天倉庫或可燃物倉庫中，不允許有明火。 1. 給水氨處理 在相同的溫度下，因?yàn)?NH3的分配系數(shù)比 CO2小，所以當(dāng)水蒸汽冷凝成凝結(jié)水時(shí) ,最初形成的凝結(jié)水中 NH3 和 CO2的比值要比蒸汽中的大。實(shí)踐證明，當(dāng)水中除了有氨以外，還含有氧化性物質(zhì)時(shí)，卻有可能發(fā)生這種腐蝕。在高（ pH＞ 13）下，腐蝕加快的原因是金屬表面的 Fe3O4保護(hù)膜溶于溶液中而遭到破壞，所以隨著 pH 值的增高，腐蝕速度迅速增大。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堿性增強(qiáng)而產(chǎn)生的。 3. 引起沉積物下腐蝕的運(yùn)行條件 （ 1） 結(jié)垢物質(zhì)帶入爐內(nèi) （ 2） 凝汽器泄漏 （ 3） 補(bǔ)給水水質(zhì)不良。 在鍋爐汽包的管道結(jié)合處，會(huì)發(fā)生疲勞腐蝕。 二、 水渣的特性 1. 組成：形成水渣的主要物質(zhì)通常為：碳酸鈣、氫氧化鎂、堿式碳酸鎂、磷酸鎂、堿式磷酸鈣、蛇紋石、鎂橄欖石以及金屬的腐蝕產(chǎn)物。 2. 形成原因：有兩種說法一種認(rèn)為，在水中析出并附坐在受熱面上的一些物質(zhì)，在高熱負(fù)荷的作用下。 （ 2） 易粘附在受熱面上轉(zhuǎn)化成水垢的水渣。 3. 苛性脆化：使鍋爐金屬的一種特殊的腐蝕形式，引起這種腐蝕的主要因素是水中的苛性鈉是受腐蝕的金屬發(fā)生脆化，故稱苛性脆化。 三、 水蒸汽腐蝕 當(dāng)過熱蒸汽溫度高達(dá) 4500Ｃ時(shí)，它就要和碳鋼發(fā)生反應(yīng)；在 450－之間時(shí)，他們的反應(yīng)生成物為 Fe3O4 當(dāng)溫度達(dá) 5700Ｃ以上時(shí)反應(yīng)生成物為 Fe2O3這兩種反應(yīng)都是化學(xué)反應(yīng)，所引起的腐蝕都是屬于化學(xué)腐蝕。當(dāng)腐蝕坑達(dá)到一定的深度后，管壁變薄，這是便會(huì)因?yàn)檫^熱而鼓包或爆管。由于陰極反應(yīng)發(fā)生在沉積物下，生成的Ｈ 2 受到沉積物的阻礙不能很快擴(kuò)散到汽水混合物區(qū)域，因此促使金屬管壁和沉積物之間積累其多量氫。但是研究證明，當(dāng) 水中電解質(zhì)濃度非常小，一至水的電導(dǎo)率低于 ，水中溶解氧就不再對(duì)鋼鐵具有腐蝕性，相反，溶解氧能夠促使鋼鐵表面形成保護(hù)膜，從而抑制腐蝕。這樣，當(dāng)采用氨處理給水時(shí)，在熱力系統(tǒng)各部位中 NH3 和 CO2的分布就大不相同，其分布情況比較復(fù)雜，難以精確估算，大致情況如下： （ 1） 在熱力除氧器中，被除去的 NH3 量和 CO2量的比值，必進(jìn)水中 NH3 量和 CO2量的比值小，也就是說，出水的 pH 值比進(jìn)水的高。工作人 員應(yīng)配備膠皮手套和護(hù)目鏡等防護(hù)用品，操作地點(diǎn)應(yīng)有良好的通風(fēng)和水源。 （ 2） 必須使水維持一定的 pH 值， 9－ 11。 （ 5） 補(bǔ)給水率。熱力法可以將給水中絕大部分溶解氧除掉，化學(xué)法可以除熱力法所難以完全除盡的殘留溶解氧。 h b) 按腐蝕深度 : mm / a 12. 影響金屬腐蝕的內(nèi)在因素： a) 金屬的種類、結(jié)構(gòu) b) 金屬中含有雜質(zhì)的種類、數(shù)量 c) 金屬內(nèi)部的應(yīng)力 13. 影響金屬腐蝕的外在因素： a) 水的溶解氧量 b) 水的 pH值