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1、除氧剂基本知识二甲基酮肟(DMKO)二甲基酮月亏(Acetone oxime简称DMKO)又称为丙酮月亏，常温下为白色片状结晶， 熔点：6061C，水溶性：320g/l(21C)，易溶于水、醇、醚、酮、烃、石油醚 等有机溶剂，是以羟胺和羰基化合物以缩合反应而制得的新型锅炉水除氧剂，有 较强的还原性，有似水合氯醛气味，在空气中挥发很快，呈中性反应，在稀酸中 易水解。能快速降低水中的溶解氧，在金属钢材表面形成良好的磁性氧化物保护 膜，防止氧腐蚀，并对金属表面起到缓蚀和钝化的作用，且具有用量少、无毒、 排放无污染等有点。产品特性-还原性-高温下分解产物对水汽系统的影响-对金属的缓蚀和钝化作用-可防止
2、铁、铜等氧化物的沉积-低毒性在锅炉水除氧方面的应用-给水水质-药剂投加方法-药剂投加量-投加时的注意事项-对水汽系统的影响-操作的简便性传统除氧剂-亚硫酸钠-联氨锅炉除氧剂除氧方式对比肟类除氧剂-除氧性能-缓蚀与钝化作用-挥发性-分解性-低毒性在停炉保护中的应用 使用时参考指标 分析方法-容量分析法-分光光度法产品特性二甲基酮肟(Acetone oxime简称DMKO)又称为丙酮肟，常温下为白色片状结晶，熔点：6061C，水溶性：320g/l(21C)，易溶于水、醇、醚、酮、烃、石油醚等有机溶剂，是以羟胺和羰基化合物以缩合反应而制得的新型锅炉水除氧剂，有 较强的还原性，有似水合氯醛气味，在空气
3、中挥发很快，呈中性反应，在稀酸中 易水解。能快速降低水中的溶解氧，在金属钢材表面形成良好的磁性氧化物保护 膜，防止氧腐蚀，并对金属表面起到缓蚀和钝化的作用，且具有用量少、无毒、 排放无污染等有点。还原性由于DMK0有很强的还原性，因此，它很容易和给水中的氧反应，从而降低给水 的溶解氧含量，而且，反应速度快，除氧较完全。DMKO与氧反应的化学方程式 如下：4 (CH3)2C=N-OH + 02 一 4(CH3)2C= 0 + 2N2 + 2H202 (CH3)2C=N0H + 02 一 2(CH3)2C= 0 + N20 + H20高温下分解产物对水汽系统的影响二甲基酮肟(DMK0)的分解产物有
4、甲酸、乙酸及氮的氧化物等，在确保除氧效果的 前提下，当控制DMK0在给水中残余量为540“g/L时，甲酸、乙酸、CL-、S042- 在所有被测的水汽样品中均未检出，同时，对部分样品的N02-和N03-含量进行 了检测，也都均未检出，因此，采用DMK0除氧对水汽系统无任何良影响。对金属的缓蚀和钝化作用由于DMK0具有很强的还原性能，其水溶液能够在钢材表面形成良好的磁性氧化物膜，从而能有效地延缓热力设备停(备)用时的腐蚀，生成磁性氧化物膜的化学方程式为：2(CH3) 2C=N-OH + 6Fe2O3 一 2(CH3)2C= O + 4Fe3O4 + N20 + H20用含有DMKO的溶液对热力设备
5、实施湿法保护，可明显地得到缓蚀效果，保护剂 质量浓度为350400mg/L (软水配制)，PH210.5 (氨调节)。另外，DMKO对 金属也有较好的钝化作用，且具有用量少、无毒、排放无污染等优点。可防止铁、铜等氧化物的沉积DMKO可降低给水的含铁量，防止锅炉因形成氧化铁沉积物而引起金属管过热和 腐蚀损坏，同时5 DMKO对沉积在管道、省煤器等处的铜的腐蚀产物有清洗作用， 这就是在DMKO使用初期，炉水铜的含量会明显升高的原因。低毒性DMKO的毒性比联氨低得多，LD50为5500mg/kg，其毒性只有联氨的1/20，不会 造成人体伤害和环境污染。火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程(DL 50
6、53-1996)第7.2.2条中说 明：加联氨的蒸汽，不宜作生活用汽，1985年美国新的“职业防护与保健法案”， 已把联氨正式列为危险药品，并说明联氨是可疑的致癌物质，要求涉及公民正常 生活(如发电厂供热)的职业范围内，禁止使用联氨作为辅助药品。根据国内电 厂运行情况，联氨在蒸汽中不是完全分解的，均有残留量，因此，建议当蒸汽用 于生活用汽时采用二甲基酮肟等新型除氧剂，以替代联氨。在锅炉水除氧方面的应用给水水质锅炉水只控制两项指标：一是溶解氧7.0“g/L；二是PH值& 59.2(25C)。给水先经热力除氧，以降低进一步除氧时的DMKO的使用量，除氧后 的水其内部残存的溶解氧只有1040“g/L
7、，另外，先经热力除氧使给水温度升 高到可以达到DMK0除氧所需的活化温度，因此，只要在其中加少量的除氧剂， 给水含氧量就会降低至7“g/L以下，从而达到给水水质标准。药剂投加方法投加DMKO，可采用原有的投加联氨的装置，不需增加任何设备和投资，先 把0.5kgDMKO加到罐中，配制成浓度为0.1% (wt)的溶液，然后进行投加。 药剂投加量二甲基酮肟药剂的投加量可按下列公式计算Qx(na + AA)G =10x 式中：G：给水中DMKO加入剂量，g/h ；Q :给水流量，m3/h ；n：除去一份氧需要的DMKO的倍数(一般取45)；a :给水中溶解氧含量，“g/L； A：给水中维持DMKO的过
8、剩量，“ g/L，般可取1540“g/L；e： DMKO的产品纯度，%。例如；当锅炉给水流量100 m3/h、溶解氧含量25“g/L时，取DMKO过剩量 20“g/L，DMKO的加入倍数为4.5时，DMKO的纯度为99.5%时，经计算给水中需 加入的DMKO量为13.32g/h，即133.2“g/kg，个月的用量为8.888kg。对于 一台200MW发电机组一个月满负荷时的DMKO用量为66kg 投加时的注意事项一是控制给水系统 PH 值为 8.59.2，以避免因加氨量过低而影响给水 PH 值；二是 DMKO 溶解时应均匀溶化，避免不匀而影响除氧效果 对水汽系统的影响由于二甲基酮肟(DMKO)
9、直接由给水系统加入到炉内，因此，对锅炉内水汽系统铁 离子及各种阴离子进行了分析： 系统铁离子：在试验过程中，对各炉的水汽进行了化验分析，铁离子的含量全部 为零，所以采用 DMKO 对系统金属没有任何腐蚀系统阴离子：经过分析，投加DMKO和投加联氨一样，水汽系统中CL-和SO42-3 的含量全部为零操作的简便性投加DMKO比投加联氨省时、省力、降低了劳动强度，没有增加任何设备投资， 并大大降低了除氧剂的毒性，改善了除氧效果，同时也减少了除氧剂的用量，节 约了费用。传统除氧剂在传统的工业锅炉和低压动力锅炉中，主要采用添加亚硫酸钠来进行化学除 氧，高压锅炉则采用联氨。亚硫酸钠亚硫酸钠的除氧能力于19
10、20年被发现，至1931年它被广泛应用于发电厂的化学 除氧。亚硫酸钠和氧的反应方程式为：2Na2SO3十02 一 2Na2SO4亚硫酸钠是传统的锅炉水除氧剂，具有价格低廉、来源广泛的优点，但是，它有 明显的缺点：亚硫酸钠与氧的反应速度受PH值、温度及催化剂等因素影响，一 般需加过量才能应付锅炉运行的波动；从亚硫酸钠与氧的反应式中可知，要除去 1ppm的氧，至少要消耗7.9ppm的亚硫酸钠，为使此反应进行比较彻底，则通常 在锅炉水中需维持2040ppm的过剩量，方能保证除氧效果；由于亚硫酸钠与氧 反应生成的是稳定盐硫酸钠，增加了炉水中的可溶性固形物，使水质劣化，锅炉 必须增加排污次数，导致化学药
11、品的浪费和燃料费用的增加；当锅炉工作压力高 于6.2MPa时，亚硫酸钠会分解，生成具有腐蚀性的硫化氢和二氧化硫，而且这 些气体随水蒸汽一道排出，会引起后续设备的腐蚀：Na2SO3 十 2H2O 一 2NaOH 十 H2SO3H2SO3 一 H2O 十 SO2而且，亚硫酸钠还可能自身发生氧化还原反应，生成硫酸钠和硫化钠：Na2SO3 一 3Na2SO4 十 Na2S生成的二氧化硫和硫化钠均有腐蚀性，因此使用亚硫酸钠作为除氧剂，实际 是一种腐蚀取代另一种腐蚀；此外，将含有亚硫酸钠的给水作减温水喷入过热蒸 汽来调节温度时，会导致在过热蒸汽集汽联箱和汽轮机中产生硫酸钠等盐类沉 积；亚硫酸钠对金属无钝化
12、保护作用。联氨随着大容量机组和高压锅炉的出现，至五六十年代，亚硫酸钠逐渐被联氨（又称 为水合肼）所取代，联氨与氧的反应式为：N2H4十02 一 N2十2H2O联氨与氧反应生成氮和水，且过量的联氨不产生可溶性固形物，氨可以增加炉水 的PH值，有利于锅炉的保护；联氨具有缓蚀功能，联氨和铁及铜腐蚀产物反应 生成具有钝化保护作用的Fe3O4和Cu2O层。4Fe3O4 十 02 一 6Fe2O3 十（N2H4） 4Fe3O4 十 2H2O 十 N22Cu2O 十 O2 一 4CuO 十（N2H4） 2Cu2O 十 2H2O 十 N2联氨与氧及金属氧化物反应的最终产物是水、氮气，它们不会增加锅炉水中 的溶
13、解固形物量。联氨的分解产物是挥发性气体，见下式：3N2H4 一 4NH3 十 N2但是，联氨在除氧效率上不如亚硫酸钠，在水温低时除氧速度慢，只能在较 高的温度下才能有效地与氧反应达到除氧目的；分解温度很高，在316C(9.8Mpa)仍有联胺进入蒸汽，其毒性使蒸汽不能直接用于生活；特别是联氨是 一种毒性较强的物质，操作时联氨容易溅到眼睛、皮肤或衣服上，极易被吸人给 操作人员的身心带来严重危害；而且挥发性强、易燃、易爆，当空气中蒸汽的浓 度达到4.7%时，遇火要发生爆燃，给运输、贮存和使用带来了麻烦；联氨被认 为是致癌可疑物质，被美国“职业防护与保健法案(OSHA) ”列为危险品，已禁 止联氨和食
14、品直接接触，欧美日等国家均己相继摒弃联氨，开发和应用新型的锅 炉水除氧剂。锅炉除氧剂除氧方式对比除氧方 式出水残氧 量 mg/l优点缺点经济性热力除氧0.05除氧效果较好，较定，维护工作量小消耗蒸汽，浪费热能，降低锅炉出力，出 水温度高，对锅炉给水泵不利，投资费高差真空除 氧0.10除氧效果一般，适于在低温状况除氧除氧效果不稳定，对喷射泵、给水泵要求 高，投资费用高般铁屑除 氧0.05 0.10装置简单，投资费用较低除氧效果不稳定，装置失效快差解吸除 氧0.05 0.10除氧效果一般，可常温除氧除氧效果不稳定，不能除去。2以外的气 体，投资费用较高般亚硫酸钠0.05除氧效果较好，较稳定，投资
15、费用低产生酸性盐类，增加锅炉排污量较好二甲基0.03除氧效果好，且对金属有钝化作为一种新型除氧剂，其应用方法和经验好酮肟作用，低毒高效，投资费用低还需积累及进一步完善肟类除氧剂月亏类化合物（主要是二甲基酮肟、丁酮月亏、乙醛月亏）作为新型除氧剂是美国 Drew化学公司于1984年公开的专利，具有低毒、高效、速度快且具有钝化保护 作用，美国Nolco公司（世界上最大的水处理公司）、Drew公司等均有月亏类锅 炉水除氧剂的产品，在欧美日等发达国家得到了广泛的应用，我国也于九十年代 开发成功，并得到了较为成功的推广。除氧性能月亏类化合物是具有月亏基的有机化合物，目前用于锅炉除氧和停炉保护的肟类化合 物主要有乙醛月亏、二甲基酮肟（丙酮月亏）和甲乙酮月亏。月亏类化合物具有较强的还 原性易与氧反应明亏类化合物在较宽的温度和压力范围内有着良好的除氧性能， 最适宜的温度范围是138336C，压力范围是0.313.7Mpa。根据对比实验， 在相同的条件下，月亏类化合物的
