锅炉水处理知识一、学习内容系统图二、化学基础知识的学习⒈ 化学基本概念⑴ 元素:是具有相同核电核数的同一类原子的总称. ⑵ 分子:是保持原物质的一切性质的最小微粒。
⑶ 原子:是物质进行化学反应的最小微粒。
⑷ 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。
⑸ 物理变化:物质没有发生本质的变化。
⑹ 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 ﹞。
⑺ 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,所得出的数值就是该原子的原子量。
⑻ 电解质:把溶解于水或熔融状态下能够导电的物质。
⒉ 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。
⒊ 物质的分类 单质:以单质存在的分子。
(例:Au 、S 、C 等等) ⑴ 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。
⑵ 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。
三、锅炉用水及水质分析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GB1576-2001⒈锅炉用水的水源⑴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。
⑵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。
⑶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。
⒉锅炉用水的杂质⑴悬浮物: 颗粒≥10–4mm悬浮物的危害:①进入离子交换器后污染离子交换树脂,降低交换剂的容量。
②影响出水水质和进水量。
③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。
⑵胶体: 颗粒 10–6mm～10–2mm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,当浓缩到一定程度时会产生汽水共腾。
⑶溶解物质: 颗粒＜10–6mm 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。
①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。
②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。
⒊锅炉用水的名称⑴原水—俗称生水,没有经过任何净化处理的水。
①清水:锅内加药使用的水。
⑵给水—②软水:去除了硬度的水。
(锅外化学处理)③除盐水:去除了水中全部阴阳离子的水。
(高压锅炉)⑶锅水—受热沸腾的水(在锅内)①上排污:也称连续排污,排放掉含盐量、油污、泡沫等。
⑷②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。
⒋给水水质不良对锅炉的危害⑴结垢⑵腐蚀⑶影响蒸气的品质⒌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⑴悬浮物:①悬浮固形物单位 mg/L ②浊度单位FTU⑵含盐量:①导电率②溶解固形物单位⑶硬度(YD):构成硬度金属阳离子①钙硬度②镁硬度③碳酸盐硬度④暂时硬度⑤永久硬度(非碳酸盐硬度)⑷碱度(JD): (构成碱度非金属阴离子)单位碱度的成分: ①天然水中: 碳酸氢根②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4.2～4.5⑸ PH值: 锅水10～12 防垢防腐能形成保护膜⑹溶解氧单位 mg/L⑺含油量单位 mg/L⑻有机物⑼亚硫酸盐单位 mg/L⑽磷酸盐单位 mg/L⒍水质指标间的关系⑴硬度与碱度之间的关系锅水碱度＝CO2﹢OH-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⒈基本原理⑴防垢机理: 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。
⑵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。
⒉锅水中的沉淀物的形态及改变方法⑴沉淀物的形态①水渣—悬浮在锅水中②水垢—积附在锅炉金属受热面上⑵改变沉淀物的方法①创造条件使水垢变成水渣②向锅水中引入水渣的结晶核心③投加高分子聚合物④创造锅炉受热面清洁条件⑶使用特点①水处理设备简单投资小,操作方便②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③锅内加药使用的配方它需与给水水质匹配④锅内加药对环境几乎没有污染,非常环保⒊锅内加药处理常用药剂⑴防垢剂—也叫软化剂,主要消除给水中的硬度。
①碱性药剂②有机胶体③水质稳定剂⑵降碱剂⑶缓蚀剂⑷消沫剂⑸防油垢剂⒋国内常用水处理药剂的性能⑴ NaOH (烧碱)作用:①能够有效的去除给水中的碳酸盐硬度②保持锅水的碱度,调节PH值防止锅炉腐蚀⑵ Na2CO3 (纯碱)作用:①能够有效的消除水中的钙镁离子②在锅内Na2CO3可以部分水解成NaOH所以具有NaOH的作用③保持锅水的碱度⑶ Na3PO4·12H2O(磷酸三钠)作用:①它能沉淀给水中的钙镁盐类②增加泥垢的流动性③能够使硫酸盐和碳酸盐等老的水垢脱落④保持锅水的碱度,防止金属的腐蚀⑷磷酸氢二钠和磷酸二氢钠作用: 与磷酸钠相似,不同是能够降碱度⑸六偏磷酸钠作用:①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②可以代替磷酸二氢钠⑹栲胶(红色)作用:①在金属表面生成中性的绝缘层②防止结晶的生成③能够使老的水垢脱落④能够吸收水中的溶解氧⒌几种常用的锅内加药的方法⑴天然碱法当JD＞YD时当YD＞4mmol/L 带有负碱度的水作为给水直接使用⑵加碱处理⑶ 有机防垢剂处理 ⑷ 复合防垢剂 ⑸ 其他方法⒍ 锅内加药应注意的问题 ⑴ 先除垢再防垢 ⑵ 运行控制与管理⑶ 锅炉的排污,先排污在加药 ⑷ 定期停炉检查 ⑸ 水处理方法的选择⒎ 工业锅炉水质标准 (GB1576—2001)五、锅外离子交换水处理⒈ 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⒉ 软化原理2RNa ﹢﹢2Na⒊ 钠离子的交换再生2Na 2RNa ﹢⒋影响再生效果的因素⑴再生方式:①顺流再生(用盐较多)②逆流再生(效果好,省盐)⑵再生剂用量M z＝V R*E*K*M/∈×1000 KgV R: 树脂填装体积E: 工作交换容量 (800～1500mol/㎡*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:Na＝23 , Cl＝35.5 NaCl＝23+35.5＝58.8)∈: 再生剂的纯度⑶再生浓度 (浓度比:5﹪/1/3～10﹪/2/3)⑷再生液的流速 (化学反应有一个滞后的过程一般流速4～8m/h 无顶压逆流2～4m/h)⑸再生液的温度 (一般取50℃再生效过最好)⑹再生剂纯度⒌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⒍全自动离子交换软水器⑴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—①控制器②交换柱③盐水罐⑵流量型:——单机双柱或以上,再生方式:顺流. 适用连续运行锅炉⑶运行天数的计算(时间型)Q＝V R·E/YD·Q d·TV R: 树脂填装体积E:工作交换容量Q d: 单位时间的产水量T: 原水的硬度(流量型) Q＝V R·E·∈/ YDV R: 树脂填装体积E:工作交换容量∈: 余量YD:原水硬度六、水质的测定⒈给水硬度的测定:( 络合反应 )酒红色兰色⑴取给水水样100mL,然后加5mL氨-氯化铵缓冲液.⑵在溶液中滴加2-3滴铬黑T指示剂,此时溶液呈酒红色⑶用EDTA标准溶液滴定至终点,此时溶液呈兰色,并记录下来消耗EDTA的体积.计算公式:YD＝C1V1/V×1000 ＝ mmol/LC1: EDTA标准溶液的浓度 mol/LV1: 消耗EDTA的体积 mlV: 取样的体积 ml试剂:EDTA—0.01 1/2 EDTAPH＝10 氨-氯化铵--缓冲液(用来调试PH值)0.5﹪铬黑T指示剂⒉锅水的全碱度的测定(中和反应)⑴取50ml锅水水样,滴加2-3滴的酚酞指示剂,此时溶液呈红色.⑵用H2SO4标准溶液滴定至终点,此时溶液呈无色,记录下消耗H2SO4的体积V1⑶再在溶液中滴加2-3滴甲基橙指示剂,此时溶液呈黄色⑷再用H2SO4标准溶液滴定至终点,此时溶液呈橙红色,记录下来消耗H2SO4的体积V2计算公式:JD全＝C(V1+V2)/V×1000 ＝ mmol/LC : H2SO4的浓度V1 V2 :分别是滴加酚酞指示剂和甲基橙指示剂时消耗H2SO4的体积V : 水样的体积试剂:1﹪酚酞指示剂1﹪甲基橙指示剂0.1mol/L 1/2 H2SO4⒊锅水氯离子含量的测定⑴取10ml锅水水样,加40ml蒸馏水⑵加2-3滴酚酞指示剂,此时溶液呈红色,用H2SO4滴定至无色⑶滴加0.5ml铬酸甲指示剂,此时溶液呈黄色⑷用AgNO3标准溶液滴定到终点,此时溶液呈橙红色⑸记录下来消耗的体积V1⑹作空白实验,记录下消耗AgNO3的体积V2计算公式:CL~＝(V1-V2) ×T/V ×1000 ＝ mg/LV1: 消耗AgNO3的体积V2: 作空白实验时消耗AgNO3的体积V : 水样体积试剂:1﹪酚酞指示剂0.1mol/L硫酸T＝1.0mg/ml的AgNO3。