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北京中科晶碩玻璃鋼技術(shù)有限公司
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中科晶碩鋼屑除氧器
常用的化學(xué)除氧有鋼屑除氧、海綿鐵除氧和藥劑除氧等。
1.鋼屑除氧
鋼屑除氧用的是切削下不久的鋼屑，先用堿液漂洗去油污，經(jīng)熱水沖洗干凈后再用硫酸溶液處理，使其表面容易氧化。處理后的鋼屑裝人鋼屑除氧器中，并將其壓緊密實。鋼屑除氧是使含有溶解氧的水流經(jīng)鋼屑過濾器，鋼屑與氧反應(yīng)，生成氧化鐵，達(dá)到水被除氧的目的。其反應(yīng)式為
水溫越高，反應(yīng)速度越快，除氧效果越好。水與鋼屑接觸時越長，反應(yīng)效果也佳。所需反應(yīng)接觸時間又與水溫有關(guān)，見圖9-20。
根據(jù)運行經(jīng)驗，除氧水溫在70~80°C時，所需反應(yīng)接觸時間為3~5min。一般鋼屑除氧器中水流速度，在進水含氧量為3~5mg/L時，采用15~ 25m/h.
鋼屑壓緊程度也影響著除氧效果，壓得越緊，與氧接觸越好，但水流阻力增加，一般鋼屑裝填密度為100~ 1200kg/m³，,在上述水速范圍內(nèi)，水流阻力為2~-20kPa。
鋼屑除氧器如圖9-21所示，一般都布置在給水泵的吸人側(cè)，適用于小型鍋爐。
鋼屑除氧器設(shè)備簡單，運行費用小。但水溫過低或氫氧根堿度過大，鋼屑表面有鉀、鈉鹽存在而鈍化，都會使除氧效果降低，同時更換鋼屑的勞動強度也較大。一般情況下鋼屑除氧可使水中含氧量降為0.1~0.2mg/L。
海綿鐵為原生礦直接還原所得的一種除氧劑。 它有若干個粒度級別，粒度范圍在0.5~15mm松裝密度為2.0~2.6t/m³.其成分主要是鐵，海綿狀多孔的結(jié)構(gòu)所能提供的比表面積是普通鋼屑的5~10萬倍，高達(dá)80m²/g以上。它不但為水中溶解氣提供了極大的反應(yīng)空 間，而且活性很高，極易與水中氧發(fā)生氧化反應(yīng)，從而保證出水溶解氧含量低于0. 05mn/L,其化學(xué)反應(yīng)式為
吸附在海綿鐵顆粒上，但它在含氧水中是不穩(wěn)定的，進而將被氧化為的化合物，反應(yīng)式為
除氧反應(yīng)物 為不溶于水的黃綠色絮狀沉淀，當(dāng)它隨水流流經(jīng)海綿鐵顆粒濾層時會被截留下來，其積累到一定程度時， 用一定強度的反洗水即可將它沖洗干凈(約5min)，恢復(fù)到初始的除氧能力。
海綿鐵除氧，其消耗量很小，根據(jù)處理的水量和水質(zhì)的不同，一般3~6個月補充一次即可。經(jīng)海綿鐵除氧后的水中會增加少量的鐵離子，一般為0.2~5.0mg/L，它符合熱水鍋爐的給水水質(zhì)要求，但對于蒸汽鍋爐或?qū)o水有嚴(yán)格要求的用戶，則需加裝除鐵裝置，去除水中的，以保證鍋爐給水的水質(zhì)。為了提高除氧效果，通常運行程序是先軟化，后除氧。
海綿鐵除氧器裝料前，應(yīng)先注人約1/2容積的軟水或除鹽水，然后再裝人海綿鐵，以防
止空氣進人濾層和濾料碎末進入出水系統(tǒng)。裝人海綿鐵后，應(yīng)進行反洗至排水變 清，再經(jīng)正洗至出水水質(zhì)合格后方可轉(zhuǎn)人制水(除氧運行)。當(dāng)濾層高度低于0. 8m時，應(yīng)補充海綿鐵至1m。正常情況，一般連續(xù)運行3個月即需補充一次。填充海綿鐵時，應(yīng)停止除氧器運行;后要進行反洗，以沖洗掉新進的濾料中的碎末。除氧水管道和除氧水箱應(yīng)采取密閉隔氧措施，防止與空氣接觸。
與熱力除氧、真空除氧相比較，海綿鐵除氧有它的技術(shù)特點:可在常溫下實現(xiàn)除氧，進水不需要加熱，節(jié)約能源；安裝位置無特殊要求，可以低位布置，工藝簡單，降低了建筑高度，節(jié)約基建投資；系統(tǒng)可以隨時啟動供水，且除氧效果穩(wěn)定可靠，出水中溶解氧含量≤0.05mg/L，符合低壓供熱爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。此外，它可以實施自動化操作，依據(jù)運行時間和工作壓力將自動進行反洗，及時的反沖清洗消除了除氧劑結(jié)團，降低水耗，使設(shè)備始終處于良好的運行工況。如若設(shè)備采用雙罐結(jié)構(gòu)或單罐雙腔結(jié)構(gòu)，則可以做到連續(xù)產(chǎn)水；如果進水壓力足夠，即使在反洗時也無需中斷供水，使后續(xù)系統(tǒng)的工作更加穩(wěn)定可靠。
二、常溫過濾式除氧的機理
鐵屑除氧具有設(shè)備簡單、操作簡便、基建投資小、運行成本低的特點，只要克服鐵屑除氧效果不穩(wěn)定、需要定期活化等缺點，實際上對于工業(yè)鍋爐是一種較理想的除氧方法。
常溫過濾式除氧的機理：海綿鐵粒，主要成分是鐵，其疏松多空的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提供的比表面積是普通鐵屑的5–10倍，可使水中的氧與鐵迅速發(fā)生的氧化反應(yīng)，使水中溶解氧穩(wěn)定在0.05mg/L以下，其反應(yīng)式為：
2Fe＋2H2O＋O2→2Fe(OH)2
2Fe(OH2)＋H2O＋1/2O2→2Fe(OH)3↓
反應(yīng)產(chǎn)物只要用一定強度的反洗水流就可以沖洗干凈（大約5分鐘）。
海綿鐵的消耗量很低，根據(jù)處理水量與水質(zhì)的不同，一般3–6月補充一次即可。
經(jīng)過除氧后的水中增加了少量的鐵離子（一般為0.2–0.5mg/L），對于熱水鍋爐來說仍符合國家規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。但對于蒸汽鍋爐或?qū)o水Fe2+有嚴(yán)格要求的給水除氧來說，可以在現(xiàn)有除氧器后裝除鐵，去除除氧器出水中的Fe2+，保證鍋爐給水水質(zhì)。本公司備有各種規(guī)格的離子交換除鐵裝備供用戶選用。
三、 設(shè)備特點
1、 可在常溫下實現(xiàn)除氧，進水無需加熱；
2、除氧效果穩(wěn)定可靠，出水中溶解氧含量穩(wěn)定≤0.05mg/L，滿足低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；
3、設(shè)備品種齊全，控制方式可根據(jù)用戶要求選擇全自動或手動控制方式；
4、安裝無特殊要求，克服了熱力、真空除氧必須高位安裝的不便；
5、 設(shè)備可低位布置，占地小，工藝簡單；
6、 對于全自動除氧器則無須安裝反洗水泵，系統(tǒng)簡單。
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