除氧過濾器的除氧技術有三種,分別是:熱力除氧、真空除氧、化學除氧。
熱力除氧
熱力除氧一般有大氣式熱力除氧和噴射式熱力除氧。其原理是將鍋爐給水加熱至沸點,使氧的溶解度減小,水中氧不斷逸出,再將水面上產生的氧氣連同水蒸汽一道排除,這樣能除掉水中各種氣體(包括游離志CO2,N2)。除氧后的水不會增加含鹽量,也不會增加其他氣體溶解量,操作控制相對容易,而且運行穩定、可靠。熱力除氧是目前應用最多的一種除氧方法。
真空除氧
這是一種中溫除氧技術。相對熱力除氧技術來說,它的加熱條件有所改善,鍋爐房自耗汽量減少,但熱力除氧的大部分缺點仍存在。真空除氧的高位布置,對運行管理噴射泵、加壓泵等關鍵設備的要求比熱力除氧更高。低位布置也需要一定的高度差,而且對噴射泵、加壓泵等關鍵設備的運行管理要求也很高,另外還增加了換熱設備和循環水箱。真空除氧能利用低品位余熱,可用射流加熱器加熱軟化水,又能分級及低位安裝,除氧可靠,運行穩定,操作簡單,適用范圍廣。我國大力開展節能工作以來,工業鍋爐房用此法除氧日漸增多。
化學除氧
1、鋼屑除氧。
水經過鋼屑過濾器,鋼屑被氧化,把水中的溶解氧除去。這種方法有獨立式和附設式兩種。此法水溫要求大于70℃,以80~90℃溫度,溫度20~30℃除氧效果最差。即用鋼屑要求壓緊,越緊越好,水中含氧量越大,要求水流速降低。因為鋼屑除氧自應用以來技術改進和提高不大,除氧效果也不太可靠,一般用在對給水品質要求不高的小型鍋爐房,或者作為熱力網補給水,以及高壓鍋爐熱力除氧后的補充除氧,一般僅作輔助措施。
2、亞硫酸鈉除氧。
這是一種爐內加藥除氧法。在給水系統中,氧是導致鍋爐腐蝕的主要物質,要求迅速將氧從給水中除去,一般使用亞硫酸鈉作為除氧劑。通常,其加藥量要比理論值大。溫度愈高,反應時間愈短,除氧效果愈好。當鍋爐水pH=6時,,若pH增加則除氧效果下降。加入銅、鈷、錳、錫等作催化劑,可提高除氧效果。該方法投資低、安全,操作也較為簡單。但此法加藥量不易控制,除氧效果不可靠,無法保證選標。另外,還會增加鍋爐水含鹽量,導致排污量增大、浪費熱量,很不經濟。該方法一般用在小型鍋爐房和些對水質要求較高的熱力系統中,作為輔助除氧方式。
3、聯氨除氧。
目前,此法多用作熱力除氧后的輔助措施,以達到清除水中的殘留氧,并不增加鍋爐水的含鹽量。當壓力大于6.3Mpa時,亞硫酸鈉要分解成腐蝕性很強的二氧化硫和硫化氫。因此,高壓鍋爐多采用聯氨除氧,聯氨與氧反應生成氮和水,有利于阻礙鍋爐的進一步腐蝕。因聯氨有毒,容易揮發,不能用于飲用水鍋爐和生活用水鍋爐除氧。許多鍋爐使用單位正限制或不再使用此法。
除氧過濾器的除氧裝置性能特點
自動化控制:自動進水、供水反沖洗、吸鹽再生、淋洗、實現無人管理
時間控制:根據水質設定再生周期,再生時間定在凌晨2點,可保用戶水量穩定。
一用一備:由控制器協調錯開各罐運行時間,備用罐在備用期間再生。
常溫過濾式除氧屬化學除氧,它采用專門生產的活性海綿鐵(直接還原鐵)來去除水中溶解氧,海綿鐵主要成分是鐵,其疏松多孔的內部結構,提供的比表面積是普通鐵屑的5-10萬倍,可使水中的氧與鐵發生迅速的氧化反應,使溶解氧穩定在0.05mg/L以下,其反應式為:
2Fe2+ + 2H2O + O2→2Fe(OH)2
4Fe(OH)2+ 2H2O +O2→4Fe(OH)3
反應產物Fe(OH)2、Fe(OH)3為不易溶于水的絮狀沉淀,當隨著水流經其余的海綿鐵顆粒時被攔截下來,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,根據處理水量與水質的不同,一般3-6個月補充一次即可。
(經過除氧后的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定的水質標準,但對于蒸汽鍋爐或對給水Fe2+有嚴格要求的給水除氧來說,可以加裝除鐵裝置,去除水中的Fe2+)作為水除氧劑的海綿鐵是利用粒度在-200目以下的Fe3O4 粉末粘結在一起,粒度為2-5mm左右。因其還原過程發生置換反應,形成一定數量的空隙,還有粉末微粒粘結時的空隙,使得除氧劑孔隙,比表面積大,又因其為原生礦直接還原所得,相對純凈,所以活性,極與水中的氧發生反應生成Fe3O4,從而達到除氧目的。同時利用率也得到提高到90%以上。效果十分理想,出水含氧量降到0.05mg/L以下,處理每立方米水僅消耗25g左右,真正做到了高質量、低成本運行。
因不經軟化的水易使除氧劑表面發生鈍化,使其氧化減慢,而影響除氧效果,故應先軟化再除氧。使用一段時間后,應進行反洗。