【正文】 二、 硅酸鹽水垢 1. 成分：硅酸鹽水垢的化學(xué)成分，絕大部分是鋁、鐵的硅酸化合物。 3. 危害：鍋爐水中水渣太多，水影響鍋爐的蒸汽的品質(zhì)，而且還有可能堵塞爐管，威脅鍋爐的安全運(yùn)行，所以應(yīng)采用鍋爐排污的辦法及時(shí)將鍋爐水中的水渣排除掉。 2. 物理性質(zhì)：（ 1）堅(jiān)硬度（ 2）孔隙率（ 3）導(dǎo)熱性 3. 危害：鍋 爐爐管結(jié)垢后，往往因傳熱不良導(dǎo)致管壁溫度升高，當(dāng)其溫度超過(guò)了金屬所能承受的允許溫度時(shí)，就會(huì)引起鼓包和爆管。其必需的三個(gè)條件： （ 1） 爐水中含有一定量的游離堿而具有侵蝕性。 1. 腐蝕疲勞：使金屬在交變應(yīng)力作用下發(fā)生的一種應(yīng)力腐蝕。 發(fā)生期水腐蝕的部位： （ 1）汽水停滯部分。這種腐蝕是由于腐蝕反應(yīng)中產(chǎn)生的氫深入到金屬內(nèi)部引起的，因此又稱(chēng)氫脆。 （ 2） 脆性腐蝕。 2. 腐蝕類(lèi)型 （ 1） 延性腐蝕。這些氫有一部分可能擴(kuò)散到金屬內(nèi)部，和碳鋼中的碳化鐵發(fā)生反應(yīng)因而造成碳鋼脫碳，進(jìn)行組織受到破壞。在低 pH 值（ pH＜ 8下，腐蝕加快的原因是Ｈ＋起了去極化作用，而且此時(shí)腐蝕產(chǎn)物都是可溶的，不易形成保護(hù)膜。 氧化性水工況的給水處理方法，并不是著眼于消除水中溶解氧與使水呈堿性，而是在水質(zhì)極純且呈中性或弱堿性的條件下，向水中加入適量的氣態(tài)氧或過(guò)氧化氫，從而使鋼鐵表面生成保護(hù)膜，以防止給水系統(tǒng)的腐蝕。加氨處理常使人擔(dān)心的問(wèn)題時(shí)會(huì)不會(huì)引起黃銅的腐蝕？因?yàn)楫?dāng)水中有氨存在時(shí)，它可以和銅、鋅形成銅氨、鋅氨絡(luò)離子，這樣會(huì)使原來(lái)不溶于水的氫氧化銅保護(hù)膜轉(zhuǎn)換化成易溶于水的絡(luò)離子，破壞了它們的保護(hù)作用就可能是黃銅遭受腐蝕。 （ 2） 在凝汽器中，凝結(jié)水的 pH 值要比過(guò)熱蒸汽的高，因?yàn)槌闅獬樽叩?CO2比 NH3多。調(diào)節(jié)給水 pH 值的方法是在給水中加氨或胺。 （ 3） 化驗(yàn)。 （ 1） 保存。 （ 3） 必須使水中聯(lián)氨有足夠的過(guò)剩量。它可以將水中的溶解氧還原，如下式： N2H4＋ O2 N2＋ 2H2O 反應(yīng)產(chǎn)物 N2 和 H2O對(duì)熱力系統(tǒng)的運(yùn)行沒(méi)有任何害處，用聯(lián)氨除去給水中溶解氧就 是利用它的這種性質(zhì)。 2. 給水化學(xué)除氧 用來(lái)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(wú)害等條件。 2. 除氧器調(diào)整試驗(yàn)通常所要求取的運(yùn)行條件有： （ 1） 除氧器內(nèi)的溫度和壓力。 1. 除氧器的運(yùn)行要點(diǎn)： （ 1） 水應(yīng)加熱至沸點(diǎn)。這是因?yàn)檠醯碾姌O電位高，易形成陰極，侵蝕性強(qiáng)；而二氧化碳使水呈微酸性，破壞 保護(hù)膜。 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。 10. 保護(hù)膜：在金屬表面起抑制腐蝕作用的膜。 H2O ＋ e → 1/2 H2 + H2O 這樣，在電極上得失電子的兩 種過(guò)程是不可逆的，這種電極稱(chēng)為不可逆電極，不可逆電極所表現(xiàn)出來(lái)的電位稱(chēng)為非平衡電位或不可逆電位。 第三節(jié) 電滲析 1. 電滲析原理 : 將離子交換樹(shù)脂作成膜狀 ,陽(yáng)膜只允許陽(yáng)離子通過(guò) ,也可以將膜上陽(yáng)離子排代下來(lái) ,而其不可移動(dòng)的內(nèi)層電子為負(fù)離子產(chǎn)生負(fù)電場(chǎng) ,溶 液中負(fù)離子受到排斥 . 同樣孫膜內(nèi)層電子為正電場(chǎng) ,對(duì)正離子排斥 . 如果將這些膜做成電解槽的隔膜 ,即在膜的兩側(cè)加兩個(gè)電極 ,通以直流電 ,則離子會(huì)發(fā)生有規(guī)則遷移 ,這就是電滲析 . 雙膜電滲析 : OH H+ H2 Cl / / Na+ O2 Na+ / Na+ Cl / Cl Na+ / / Cl 電解液以氯化鈉為主示意圖 : 有異相膜 均相模 半均相膜 離子樹(shù)脂粉和粘和劑調(diào)合 直接把樹(shù)脂制成薄膜 樹(shù)脂和粘合劑混合很均勻一種制成為增加強(qiáng)度有時(shí)蓋有 產(chǎn)品 尼龍布 第四節(jié) 反滲透 : ⑴ .醋酸纖維素膜 ,pH適用范圍 37(不耐氧化性好 ) ⑵ .聚酰胺膜 ⑶ .復(fù)合膜 第八章 凝結(jié)水的處理 第一節(jié) 凝結(jié)水的污染 1. 凝汽器的漏水 2. 污染金屬腐蝕產(chǎn)物 (凝結(jié)水管道腐蝕產(chǎn)物 ) 第二節(jié) 凝結(jié)水處理系統(tǒng) 1. 處理流程分混床設(shè)置前置過(guò)濾器和無(wú)前置過(guò)濾器兩類(lèi) 2. 前置過(guò)濾器有⑴覆蓋過(guò)濾器⑵樹(shù)脂粉覆蓋過(guò)濾器⑶電磁過(guò)濾器⑷管式微孔過(guò)濾器⑸氫型過(guò)濾器 3. 凝結(jié)水處理設(shè)備的連接 ⑴ .低壓凝結(jié)水處理系統(tǒng) :凝結(jié)水處理設(shè)備連接在凝結(jié)水泵與凝結(jié)水升壓泵之間 (王一般為1~),缺點(diǎn) :系統(tǒng)中安設(shè)在二級(jí)凝結(jié)水泵 . ⑵ .中壓凝結(jié)水處理設(shè)備 :凝結(jié) 水處理設(shè)備在凝結(jié)水泵與凝結(jié)水升壓泵之間 .這種連接方式取消了凝結(jié)水升壓泵 ,經(jīng)凝結(jié)水處理設(shè)備凈化后的凝結(jié)水直接進(jìn)入低壓加熱系統(tǒng) .(設(shè)計(jì)壓力一般 ~) : ⑴ . 在陽(yáng)離子交換方面 .從離子交換的選擇性次序可知 NH4 型樹(shù)脂對(duì)鈉離子的吸附能力比強(qiáng)酸型較小 ,所以鈉離子較容易穿透 . ⑵ . 在陽(yáng)離子交換方面 ,由于此種混合床內(nèi)不發(fā)生中和反應(yīng) ,反應(yīng)產(chǎn)物中有氫氧化銨 ,因而其出水保持有一定的堿性 ,所以氯離子及硅酸根離子較容易穿透 . ⑶ . 保證 NH4OH 混床運(yùn)行良好措施 a. 合適的樹(shù)脂及配比 b. 良好的體外再生分離技術(shù)及再生方法 c. 高純 度的鹽酸和氫氧化鈉 d. 陽(yáng)先轉(zhuǎn)氫型 ,再轉(zhuǎn)氨型 (用 ~1%氨水對(duì)陰 .陽(yáng)樹(shù)脂沖洗 ,或用凝結(jié)水氨轉(zhuǎn)型 ) e. 凝汽器應(yīng)嚴(yán)密 ,進(jìn)水含鹽量應(yīng)嚴(yán)格控制 ,啟動(dòng)時(shí)應(yīng)采用 HOH 型工藝 第三節(jié) 凝結(jié)水的過(guò)濾 作用 :除去凝結(jié)水中懸浮物 ,膠態(tài)金屬腐蝕產(chǎn)物 (對(duì)于剛建成和長(zhǎng)期停用啟動(dòng)的機(jī)組更有必要 ) :將粉狀濾料覆蓋在一種特制的多孔管件 (稱(chēng)為濾元 )上 ,使它形成一個(gè)薄層 ,作為濾膜 ,水由管外通過(guò)濾膜和孔進(jìn)入管內(nèi)進(jìn)行過(guò)濾 (凝結(jié)水雜質(zhì)少 ) 運(yùn)行 :輔膜 ,過(guò)濾和去膜三個(gè)步驟 : 樹(shù)脂粉覆蓋過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)基本上與纖維素 覆蓋過(guò)濾器的相同 ,不過(guò)它是顆粒很細(xì) (50μ m以下 )的陰 .陽(yáng)離子交換樹(shù)脂粉 ,以一定的配比混合后作為助濾劑的 ,因此它同時(shí)可以起過(guò)濾和除鹽的作用 .(用強(qiáng)陽(yáng) .陰樹(shù)脂 ) 優(yōu)點(diǎn) :設(shè)備簡(jiǎn)單 (不用再生 ),出水水質(zhì)好 ,適用溫度高 (只用一次 ) 缺點(diǎn) :樹(shù)脂粉用量小 (凝汽器泄漏和機(jī)組啟動(dòng)時(shí)不適應(yīng) ),樹(shù)脂粉價(jià)格較貴 . 2. 磁力過(guò)濾器 永磁過(guò)濾器 3. 用磁力來(lái)除去水中鐵的腐蝕產(chǎn)物 鐵球型電磁過(guò)濾器 高梯度電磁過(guò)濾器 微孔過(guò)濾法是利用過(guò)濾介質(zhì)的微孔把水中懸浮物截留下來(lái)的水處理工藝 .選此過(guò)濾介質(zhì)有的作為管狀 ,有的由多個(gè)蜂房式管狀濾芯組成濾元 . 繞線濾元 分類(lèi) 塑料燒結(jié)管 (聚氯乙烯粉和糊狀聚乙烯等原料調(diào)勻后 ,經(jīng)高溫?zé)Y(jié)成的管子 ) 過(guò)氯乙烯超細(xì)纖維濾布 4. 氫型陽(yáng)床 第四節(jié) 凝結(jié)水除鹽混床 : 物理性能 :樹(shù)脂的機(jī)械強(qiáng)度必須較高 ,與補(bǔ)給水除鹽系統(tǒng)中的樹(shù)脂相比 ,其粒度應(yīng)該大而且均勻 ,有良好的水力分層性能 . 化學(xué)性能 :交換速度快 ,交換容大 . : ⑴ .體外 再生 (無(wú)中排裝置 ,高度可以除低 ,無(wú)酸 .堿管道 ) ⑵ .內(nèi)部結(jié)構(gòu)要求 :進(jìn)水和排水裝置應(yīng)能保證水的分配均勻 ,排脂裝置應(yīng)能排盡筒體仙的樹(shù)脂 ,安裝 .檢修都比效方便 . : 用 HOH 型混床處理凝結(jié)水 ,可以使出水的電導(dǎo)率在 s/cm 以下 ,通?？蛇_(dá)到 ~s/cm,正常運(yùn)行出水 Fe3+＜ 5μ g/L(除去率＞ 50%)啟動(dòng) (除鐵＞ 90%,除 Cu＞ 60%) HOH型混床缺點(diǎn) :把不該除去的氨也除去了 . 第一步 空氣擦洗 (無(wú)前置過(guò)濾器 ,本身交換過(guò)濾同時(shí)完成 )通空氣→ 正洗→通空氣→正洗 通空氣 1分鐘 ,正洗 2分鐘 (6~30次 ) 第二步 再生前使陽(yáng) .陰樹(shù)脂完全分離 分離方法 : ⑴ . 用氫氧化鈉溶液將陽(yáng)轉(zhuǎn)成鈉型 ,陰樹(shù)脂轉(zhuǎn)換成氫氧型 ⑵ . 用濃氫氧化鈉 (16%)溶液浸泡 ,使陰樹(shù)脂上浮 ,陽(yáng)樹(shù)脂下沉 ⑶ . 把中間不易分清的樹(shù)脂層留在另外設(shè)備中 ,以便與下次再生的樹(shù)脂一起再進(jìn)行分離 . ⑷ . 在床層中增添密度在陰陽(yáng)樹(shù)脂之間的惰性樹(shù)脂 第三步 再生工藝過(guò)程 ⑸ . 三塔式體外再生法 (由陽(yáng)再生分離塔 ,陰再生分離塔 ,貯存塔組成 ) ⑹ . 混脂塔 (T塔 )將反洗分層后中間混脂層取出至混脂塔 ⑺ . 體外再生工藝操作 :樹(shù)脂輸送→樹(shù)脂分離→ 空氣擦洗 .再生 .清洗→樹(shù)脂的混合和正洗→樹(shù)脂再輸送 3. NH4 和 OH 型混合床 反應(yīng)式 : RSO3NH4+ NaCl= RSO3Na+ NH4 Cl R==NOH+NH4 Cl= R==NCl+ NH4OH 第五節(jié) 凝結(jié)水除鹽的新工藝 1. 高塔分離 2. 錐體分離 3. 單床系統(tǒng)：管式過(guò)濾器→陽(yáng)浮床→陰浮床→后置陽(yáng)床 4. 三層混床 (中間加惰性樹(shù)脂 ) 反洗分層為 :陰樹(shù)脂→惰性樹(shù)脂→陽(yáng)樹(shù)脂 (將樹(shù)脂做成不同顏色 ) 5. 氫層混床 :在混床成床后 ,再在上部加一層陽(yáng)樹(shù)脂 (相當(dāng)于前置陽(yáng)床的作用 ) 6. 單層和三室床 陽(yáng) 陰 陽(yáng) 第九章 給水系統(tǒng)金屬的腐蝕及其防止 第一節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕 1. 腐蝕 :金屬表面和周?chē)橘|(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而遭到破壞的現(xiàn)象稱(chēng)為腐蝕 . 2. 化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的區(qū)別 :電化學(xué)腐蝕有電流產(chǎn)生 (潮濕和有水的地方 ).化學(xué)腐蝕過(guò)程中沒(méi)有電流產(chǎn)生而是金屬表面和其周?chē)橘|(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng) . 給水系統(tǒng)中發(fā)生的腐蝕都屬于電化學(xué)腐蝕 . 3. 電極電位 :由于金屬表面和溶液間存在雙電層 ,所以有電位差 ,這種電位差稱(chēng)為該金屬在此溶液中的電 極電位 . RT 能斯特公式 :φ =φ 0+ LnC nF 4. 標(biāo)準(zhǔn)電極電位 :把它浸在含有該金屬離子濃度 (活度 )等 1mol/L溶液中的電極電位 . 5. 氣體電極 :某些貴金屬的化學(xué)性能很穩(wěn)定，當(dāng)把這類(lèi)金屬浸入不含有自己陽(yáng)離子的溶液中時(shí)，不能建立起表示這種金屬的電極電位，但是這些金屬的表面能夠吸附一些分子、原子或離子，如果被吸附的物質(zhì)是氣體，而且這種氣體能進(jìn)行氧化還原過(guò)程，那么就有可能建立起一 個(gè)表征此氣體的電極電位，這種電極稱(chēng)為氣體電極。 吸附只能在酸性條件下進(jìn)行 ,中性溶液中 ,弱堿性 OH 型樹(shù)脂封鎖交換能力。 2. 流動(dòng)床 流動(dòng)床分為無(wú)壓力式和壓力式兩種類(lèi)型。 （ 2） 運(yùn)行：落床、再生、置換和正洗、成床。 逆流再生注意事項(xiàng)： （ 1） 實(shí)層厚度和空氣壓力應(yīng)符合要求 （ 2） 再生水質(zhì)好 （ 3） 中排應(yīng)加固 （ 4） 采用白球作壓實(shí)層其密度應(yīng)小于樹(shù)脂 （ 5） 再生劑質(zhì)量要好 （ 6） 防止氣泡混入 3. 分流再生 分流再生是在床層表面下約 400－ 600mm 處裝排水裝置，使再生液自上下同時(shí)進(jìn)入，廢液自中間排水裝置 排出。 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)。 （ 4） H離子交換劑采用貧再生方式的 H－ Na離子交換 是指 H離子交換劑失效后，用理論量的酸進(jìn)行再生，是交換劑再生不充分，上層為 H型，下部還有鈣鎂型的樹(shù)脂。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。固定床的運(yùn)行方式，通常是使水由上向下不斷地通過(guò)交換劑層。 對(duì)稀溶液，強(qiáng)堿陰樹(shù)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(shù)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。 （ 5） 交換容量：分為全交換容量、工作交換容量、平衡交換容 量。 H型樹(shù)脂和堿溶液會(huì)進(jìn)行中和反應(yīng)，如 RSO3H ＋ NaOH RSO3Na＋ H2O 。 （ 2） 酸、堿性。 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)。 :一種半合成的離子交換劑 ,以煤質(zhì)本身空間結(jié)構(gòu)作為高分子骨架 ,用濃硫酸磺化 ,引入活性基團(tuán) — SO3H,此外煤質(zhì)本身還有－ COOH,－ OH,以及硫酸氧化生成－ COOH,所以它實(shí)質(zhì)上是一種混合離子交換劑。 :用粒度均一 ,機(jī)械強(qiáng)度大