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1、锅炉水处理学习报告一、学习内容系统图二、化学基础知识的学习 化学基本概念 元素 : 是具有相同核电核数的同一类原子的总称. 分子 : 是保持原物质的一切性质的最小微粒。 原子 : 是物质进行化学反应的最小微粒。 化学变化 : 物质本身发生变化, 生成一种或几种新的物质的变化。 物理变化 : 物质没有发生本质的变化。 摩尔质量 :1 摩尔物质的质量, 叫做摩尔质量。 也就是 6.02*(10)23个分子或原子的总量。符号常用M表示 , 单位是克 / 摩尔 g/mol 。 原子量 : 把一种碳原子( 原子核内有 6 个质子和 6个中子 ) 的质量定为12 作标准 , 而把其他原子的质量与它相比较,
2、 所得出的数值就是该原子的原子量。 电解质 : 把溶解于水或熔融状态下能够导电的物质。 物质的组成世界是由物质组成的; 构成物质的元素只有109 种。 物质的分类单质 : 以单质存在的分子。( 例:Au、S、C等等 ) 有机物 :( 无) 纯净物酸 : 电离生成的阳离子全部是氢离子, 就叫酸。无机物 : 化合物碱: 电离生成的阴离子全部是氢氧根离子, 就叫碱。盐 : 电离生成的有酸根与金属离子的, 就叫盐。混合物 : 由不同种分子存在的物质。软水离子交换器盐皿水质分析水质标准锅炉化学基础知识1.方法2.仪器3.药品1.物质世界2.物质组成3.物质分类锅炉的排污1.结垢2.腐蚀3.蒸气品质GB1
3、576-2001 三、锅炉用水及水质分析 锅炉用水的水源 地表水 : 由雨水、雪水汇聚而成并存在于地壳表面的水。特点 : 受自然界影响较大水当中的悬浮物可溶解盐类随着季节的不同变化幅度较大。地下水 : 也是有雨水雪水和地表水经过地层的渗流而形成。特点 : 由于在地层的渗透过程当中通过土壤和砂粒过滤作用去除了大部分的悬浮物和菌类 , 又由于与大气层和水界隔绝, 水体不容易受到污染, 但是 , 因水流经各类矿层, 所以地下水中的盐量通常比地表水高。自来水 : 由天然水经过自来水厂净化处理后经过管子输送到用户的水。特点 : 由于净化的过程当中, 投加混凝剂、 杀菌剂等药物 , 所以自来水中悬浮物、有
4、机物和碱度都明显降低, 但为了防止自来水中微生物的繁殖, 通常向水中投加漂白粉或注入氧气, 当这种成分过量时, 对离子交换树脂具有较大的破坏作用。 锅炉用水的杂质悬浮物 : 颗粒 104mm 悬浮物的危害: 进入离子交换器后污染离子交换树脂,降低交换剂的容量。 影响出水水质和进水量。进入锅炉后受热很快下沉影响锅炉的传热和锅水循环, 严重时可堵塞炉管造成停炉。胶体 : 颗粒 106mm 102mm 特点 : 有较小的直径, 较大的表面积, 胶体通常带有相同的电荷. 虽经较长时间静止也较难自然下沉。危害 : 进入锅炉后很快下沉形成沉积物, 并在受热面上形成水垢泥和水渣, 有机胶体引起锅水起沫, 当
5、浓缩到一定程度时会产生汽水共腾。溶解物质 : 颗粒 106mm 主要是溶解在水中阴阳离子及气体杂质。阳离子 :Ca2、Mg2等反应生成水垢。离子杂质 : 危害 : 阴离子 : 碳酸根、硫酸根等反应生成酸。氧气 : 溶解氧对金属有强烈的腐蚀作用。气体杂质 : 二氧化碳 : 溶解于水中的二氧化碳具有酸性对金属直接产生腐蚀, 而且破坏金属的保护膜, 从而加剧氧腐蚀。 锅炉用水的名称 原水俗称生水, 没有经过任何净化处理的水。清水 : 锅内加药使用的水。 给水软水 : 去除了硬度的水。( 锅外化学处理 ) 除盐水 : 去除了水中全部阴阳离子的水。( 高压锅炉 ) 锅水受热沸腾的水( 在锅内 ) 上排污
6、 : 也称连续排污 , 排放掉含盐量、油污、泡沫等。 排污水下排污 : 也称定期排污, 排放掉水垢、水渣、泥垢等排放掉一部分含盐量高和水污水垢的锅水。 给水水质不良对锅炉的危害 结垢 腐蚀 影响蒸气的品质 水质指标和水质标准水质 :是指水和其中杂质所共同表现出来的综合特性。水质指标 : 表示水中杂质的种类和含量, 用来判断水质的优劣。锅炉的水质指标 悬浮物 : 悬浮固形物单位 mg/L 浊度单位 FTU 含盐量 : 导电率溶解固形物单位 硬度 (YD): 构成硬度金属阳离子钙硬度镁硬度碳酸盐硬度暂时硬度永久硬度 ( 非碳酸盐硬度 ) 碱度 (JD): (构成碱度非金属阴离子) 单位碱度的成分
7、: 天然水中 : 碳酸氢根锅水 : 氢氧根和碳酸根酚酞碱度碱度的分类 : 甲基橙碱度JD全 JD 酚 JD甲酚酞指示剂PH终点 8.2 8.4 甲基橙指示剂PH终点 4.2 4.5 PH 值: 锅水 1012 防垢防腐能形成保护膜 溶解氧单位 mg/L 含油量单位 mg/L 有机物 亚硫酸盐单位 mg/L 磷酸盐单位 mg/L 水质指标间的关系 硬度与碱度之间的关系YDTYDFYD负YD JD JD YD JD 0 YD JD YD 0 JD YD YD JD YD 0 0 碱度与 PH值之间的关系锅水碱度CO2OH-合格了碱度一定合格, 反之异然。PH 值OH-四、锅内加药处理方法基本原理防
8、垢机理 : 锅内加药机理是向锅内投加合适的药剂与锅水中的结垢物质发生化学或物理作用生成水渣, 通过锅炉的排污, 达到防止或减轻锅炉结垢和腐蚀的目的。关于“软化”含义的说明锅外化学处理完全是化学反应的过程。区别锅内加药处理化学反应与物理反应并存。 锅水中的沉淀物的形态及改变方法 沉淀物的形态水渣悬浮在锅水中水垢积附在锅炉金属受热面上 改变沉淀物的方法创造条件使水垢变成水渣向锅水中引入水渣的结晶核心投加高分子聚合物创造锅炉受热面清洁条件 使用特点水处理设备简单投资小,操作方便锅内加药是最基本的水处理方式, 又是锅外化学处理的延续锅内加药使用的配方它需与给水水质匹配锅内加药对环境几乎没有污染, 非常
9、环保 锅内加药处理常用药剂 防垢剂也叫软化剂, 主要消除给水中的硬度。碱性药剂有机胶体水质稳定剂 降碱剂 缓蚀剂 消沫剂 防油垢剂 国内常用水处理药剂的性能 NaOH ( 烧碱 ) 作用 : 能够有效的去除给水中的碳酸盐硬度 保持锅水的碱度, 调节 PH值防止锅炉腐蚀 Na2CO3 ( 纯碱 ) 作用 : 能够有效的消除水中的钙镁离子 在锅内 Na2CO3可以部分水解成NaOH所以具有 NaOH 的作用 保持锅水的碱度 Na3PO412H2O(磷酸三钠 ) 作用 : 它能沉淀给水中的钙镁盐类 增加泥垢的流动性 能够使硫酸盐和碳酸盐等老的水垢脱落 保持锅水的碱度, 防止金属的腐蚀 磷酸氢二钠和磷
10、酸二氢钠作用 : 与磷酸钠相似 , 不同是能够降碱度 六偏磷酸钠作用 : 可以消除由于水质硬度而引起的给水系统注水器堵塞的故障 可以代替磷酸二氢钠 栲胶 (红色 ) 作用 : 在金属表面生成中性的绝缘层 防止结晶的生成 能够使老的水垢脱落 能够吸收水中的溶解氧 几种常用的锅内加药的方法 天然碱法当 JDYD时 当 YD4mmol/L 带有负碱度的水作为给水直接使用 加碱处理 有机防垢剂处理 复合防垢剂 其他方法 锅内加药应注意的问题 先除垢再防垢 运行控制与管理 锅炉的排污 ,先排污在加药 定期停炉检查 水处理方法的选择 工业锅炉水质标准 (GB1576 2001) 项目给水锅水额定蒸气压力
11、,MPa 1.0 1.01.6 1.62.5 1.0 1.01.6 1.6 2.5 悬浮物 ,mg/L 5 5 5 总硬度 ,mmol/L 0.03 0.03 0.03 总碱度 ,mmol/L 无过热器626624616有过热器14 12 PH(25) 7 7 7 1012101210 12溶解氧 ,mg/L 0.1 0.1 0.05 溶解固形物 ,mg/L 无过热器4000 3500 3000 有过热器 3000 2500 SO3, mg/L 1030 10 30 PO4,mg/L 103010 30相对碱度 (游离 NaOH/溶解固形物) 0.2 0.2 含油量 ,mg/L 2 2 2 含
12、铁量 ,mg/L 0.3 0.3 0.3 五、锅外离子交换水处理 离子交换剂 : 当水通过时 , 能将本身所含的某种离子与水中带有相同电荷的离子进行交换 软化原理2RNa R 2Na 钠离子的交换再生R 2Na 2RNa 影响再生效果的因素 再生方式 : 顺流再生 ( 用盐较多 ) 逆流再生 ( 效果好 , 省盐 ) 再生剂用量MzVR*E*K*M/ 1000 Kg VR: 树脂填装体积E: 工作交换容量 (8001500mol/ *m) K: 比耗 ( 逆流取 1.2 1.8 ,顺流取 2 2.5) M: 再生剂的摩尔量 ( 例 :Na23 , Cl35.5 NaCl23+35.5 58.8
13、) : 再生剂的纯度 再生浓度 (浓度比 :5 /1/3 10/2/3) 再生液的流速 ( 化学反应有一个滞后的过程一般流速48m/h 无顶压逆流24m/h) 再生液的温度 ( 一般取 50再生效过最好) 再生剂纯度 顺流离子交换器的再生操作反洗进再生液 ( 从上往下 ) 置换正洗运行 全自动离子交换软水器 时间型 : 单机单柱, 再生方式 :顺流 . 适用间歇运行锅炉组成设备 控制器交换柱盐水罐 流量型 : 单机双柱或以上, 再生方式 : 顺流 . 适用连续运行锅炉 运行天数的计算( 时间型 )QVRE/YDQdT VR: 树脂填装体积E:工作交换容量Ca Mg Ca Mg Ca Mg Ca
14、 Mg Qd: 单位时间的产水量T: 原水的硬度( 流量型 ) QVRE / YD VR: 树脂填装体积E:工作交换容量: 余量YD:原水硬度六、锅炉水处理知识一、锅内水处理特点锅内水处理是通过向锅炉内投入一定数量的软水剂 , 使锅炉给水中的结垢物质转变成泥垢 , 然后通过排污将泥垢从锅内排出 , 从而达到减缓或防止水垢结生的目的。 这种水处理主要是在锅炉内部进行的 , 故称为锅炉内水处理。锅内水处理有以下特点 : 1. 锅内水处理不需要复杂的设备 , 故投资小、成本低 , 操作方便。2. 锅内加药处理法是最基本的水处理方法 , 又是锅外化学水处理的继续和补充。 经过锅外水处理以后还可能有残余
15、硬度 , 为了防止锅炉结垢与腐蚀 , 仍加一定的水处理药剂。3. 锅内水处理还不能完全防止锅炉结生水垢 , 特别是生成的泥垢 , 在排污不及时很容易结生二次水垢。4. 锅内加药处理法对环境没有污染 , 它不像离子交换等水处理法 , 处理掉天然水多少杂质 , 再生后还排出多少杂质 , 而且还排出大量剩余的再生剂和再生后产物。而锅内加药处理方法是将水中的主要杂质变成不溶性的泥垢 , 对自然不会造成污染。5. 锅内加药纯理法使用的配方需与给水水质匹配 , 给水硬度过高时 , 将形成大量水渣 , 加快传热面结垢速度。因而一般不适用于高硬度水质 o 二、锅内加药适用范围根据锅内水处理特点 , 只要符合下列条件 , 就可以采用锅内加药水处理法 : 1. 锅炉没有水冷壁管 ; 2. 在
