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三位一體真空電化學(xué)除氧器

2017/9/22 11:17:03 字體:  瀏覽 953

    真空電化學(xué)除氧器的技術(shù)核心為電化學(xué)除氧,鐵板陽(yáng)極失去電子,鐵以離子狀態(tài)Fe+2迅速溶入水中,水中的氧必然以對等的速度和相應的數量在陰極得到電子被消除,產(chǎn)生OH-,OH-與Fe+2結合生成除氧劑Fe(OH)2,繼續再和水中殘余溶解氧反應,從而能徹底消除溶解氧。由于電化學(xué)除氧量與電流成正比,而電解池所耗能量是人為設定,其除氧過(guò)程及除氧效果亦是人為控制可任意調節,因此這種除氧方法是主動(dòng)的,且不受水溫限制。第三步的化學(xué)除氧,為除氧劑Fe(OH)2進(jìn)行爐內處理,因此亦不受給水溫度的影響。由此可知,ZDH除氧的除氧效果連續穩定可靠,除氧指標任意調節,可以人為控制在≤0.1mg/L內。

一、真空電化學(xué)除氧器概述

    在鍋爐給水處理工藝過(guò)程中,除氧是一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節。氧是給水系統和鍋爐的主要腐蝕性物質(zhì),給水中的氧應當迅速得到清除,否則它會(huì )腐蝕鍋爐的給水系統和部件,腐蝕物氧化鐵會(huì )進(jìn)入鍋爐內,沉積或附在鍋爐管壁和受熱面上,形成難溶而傳熱不良的鐵垢,而且腐蝕會(huì )造成管道內壁出現點(diǎn)坑,阻力系數增大。管道腐蝕嚴重時(shí),甚至會(huì )發(fā)生管道爆炸事故。國家規定蒸發(fā)量大于等于2T/H的蒸汽鍋爐,水溫大于等于95℃的熱水鍋爐都必需除氧。多年來(lái)眾多鍋爐給水處理工作者一直都在探索既高效又經(jīng)濟的除氧方法,兩級真空、電化學(xué)、化學(xué)三種除氧方法為一體的除氧器。適用常溫水除氧,具有其它除氧方法無(wú)法比擬的優(yōu)越性,適用性廣泛。

二、真空電化學(xué)除氧器工作原理          

第一步:兩級真空除氧

兩級真空除氧器采用全密閉結構,運行期間自始至終處于真空狀態(tài)。給水首先通過(guò)電解池進(jìn)入強旋膜裝置,兩級真空除氧的工作原理是應用亨利定律和道爾頓定律,根據亨利定律可知 ,在封閉容器中,任何氣體同時(shí)存在于水面上 ,則氣體的溶解度與其自己的分壓力成正比 ,而且氣體的溶解度僅與其本身的分壓力有關(guān)。在一定壓力下 ,隨著(zhù)水溫升高 ,水蒸汽的分壓力增大 ,而空氣和氧氣的分壓力越來(lái)越小。在 100℃時(shí) ,氧氣的分壓力降低到零 ,水中的溶解氧也降低到零。當水面上壓力小于大氣壓力時(shí) ,氧氣的溶解度在較低水溫時(shí)也可達到零。這樣,水面上空間氧氣分子被析出 ,或轉變成其它氣體 ,從而氧的分壓力為零 ,水中氧氣就不斷地逸出,在負壓作用下被除去90%的溶解氧。兩級真空除氧為滿(mǎn)足真空降低沸點(diǎn),達到最佳除氧效果。

第二步:電化學(xué)除氧

整套設備設置電解分離缸,電解分離缸是由陽(yáng)極和陰極組成分解水道,構成電解分離總成,水在兩極間通過(guò)。

在外接直流電源的作用下,

陽(yáng)極:鐵板電解失去電子產(chǎn)生二價(jià)鐵離子

 Fe0    →  Fe+2+2e

陰極:氧在陰極得電子產(chǎn)生氫氧根

 O2+2e+2H2O→4OH-

水中:電化學(xué)產(chǎn)物為:

 Fe+2+2OH-→Fe(OH)2

第三步:化學(xué)除氧

說(shuō)到化學(xué)除氧人們自然聯(lián)想到投放藥劑,而本設備的第三步化學(xué)除氧無(wú)需投放藥劑運行,利用了第一步電化學(xué)除氧后的產(chǎn)物除氧劑Fe(0H)2再與水中的溶解氧O2反應,達到化學(xué)除氧的目的化學(xué)反應方程式:

 4Fe(OH)2 +O2+2H2O→4Fe(OH)3顯而易見(jiàn)本除氧設備在除氧過(guò)程中除氧來(lái)得迅速、徹底,不但可以除去水中溶解氧,同時(shí)可以消除系統中殘余溶解氧。在同一封閉容器中進(jìn)行了兩級除氧,增強了電化學(xué)、化學(xué)除氧的可靠性。

三、真空電化學(xué)除氧器的自動(dòng)控制系統

1、設備正常運行屬全自動(dòng)控制,無(wú)人值守,設備全套運行由PLC智能控制,所有運行參數及控制點(diǎn)都由PLC自動(dòng)監測、自動(dòng)調整。所有閥門(mén)及真空泵組自動(dòng)控制開(kāi)啟(亦可手動(dòng)開(kāi)啟)。

2、設備在線(xiàn)運行真空度控制在-0.05 ~ -0.06Mpa以上。確保除鹽水進(jìn)入除氧器,并在高效旋膜裝置內強力旋轉,形成水膜裙,氧氣得到充分析出。一旦真空度不穩定,設備自動(dòng)報警,此時(shí)需人員進(jìn)行現場(chǎng)調整。

3、水位由液位自動(dòng)控制器控制,如水位低于設計水位時(shí)設備將自動(dòng)報警。

4、PLC自動(dòng)跟蹤控制電動(dòng)給水調節閥及真空度,始終控制給水含氧量≤0.1ml/L。


                        

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