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真空电化学除氧器

2017/9/22 11:17:03 字体:  浏览 204

    真空电化学除氧器的技术核心为电化学除氧,铁板阳极失去电子,铁以离子状态Fe+2迅速溶入水中,水中的氧必然以对等的速度和相应的数量在阴极得到电子被消除,产生OH-,OH-与Fe+2结合生成除氧剂Fe(OH)2,继续再和水中残余溶解氧反应,从而能彻底消除溶解氧。由于电化学除氧量与电流成正比,而电解池所耗能量是人为设定,其除氧过程及除氧效果亦是人为控制可任意调节,因此这种除氧方法是主动的,且不受水温限制。第三步的化学除氧,为除氧剂Fe(OH)2进行炉内处理,因此亦不受给水温度的影响。由此可知,ZDH除氧的除氧效果连续稳定可靠,除氧指标任意调节,可以人为控制在≤0.1mg/L内。

一、真空电化学除氧器概述

    在锅炉给水处理工艺过程中,除氧是一个非常关键的环节。氧是给水系统和锅炉的主要腐蚀性物质,给水中的氧应当迅速得到清除,否则它会腐蚀锅炉的给水系统和部件,腐蚀物氧化铁会进入锅炉内,沉积或附在锅炉管壁和受热面上,形成难溶而传热不良的铁垢,而且腐蚀会造成管道内壁出现点坑,阻力系数增大。管道腐蚀严重时,甚至会发生管道爆炸事故。国家规定蒸发量大于等于2T/H的蒸汽锅炉,水温大于等于95℃的热水锅炉都必需除氧。多年来众多锅炉给水处理工作者一直都在探索既高效又经济的除氧方法,两级真空、电化学、化学三种除氧方法为一体的除氧器。适用常温水除氧,具有其它除氧方法无法比拟的优越性,适用性广泛。

二、真空电化学除氧器工作原理          

第一步:两级真空除氧

两级真空除氧器采用全密闭结构,运行期间自始至终处于真空状态。给水首先通过电解池进入强旋膜装置,两级真空除氧的工作原理是应用亨利定律和道尔顿定律,根据亨利定律可知 ,在封闭容器中,任何气体同时存在于水面上 ,则气体的溶解度与其自己的分压力成正比 ,而且气体的溶解度仅与其本身的分压力有关。在一定压力下 ,随着水温升高 ,水蒸汽的分压力增大 ,而空气和氧气的分压力越来越小。在 100℃时 ,氧气的分压力降低到零 ,水中的溶解氧也降低到零。当水面上压力小于大气压力时 ,氧气的溶解度在较低水温时也可达到零。这样,水面上空间氧气分子被析出 ,或转变成其它气体 ,从而氧的分压力为零 ,水中氧气就不断地逸出,在负压作用下被除去90%的溶解氧。两级真空除氧为满足真空降低沸点,达到最佳除氧效果。

第二步:电化学除氧

整套设备设置电解分离缸,电解分离缸是由阳极和阴极组成分解水道,构成电解分离总成,水在两极间通过。

在外接直流电源的作用下,

阳极:铁板电解失去电子产生二价铁离子

 Fe0    →  Fe+2+2e

阴极:氧在阴极得电子产生氢氧根

 O2+2e+2H2O→4OH-

水中:电化学产物为:

 Fe+2+2OH-→Fe(OH)2

第三步:化学除氧

说到化学除氧人们自然联想到投放药剂,而本设备的第三步化学除氧无需投放药剂运行,利用了第一步电化学除氧后的产物除氧剂Fe(0H)2再与水中的溶解氧O2反应,达到化学除氧的目的化学反应方程式:

 4Fe(OH)2 +O2+2H2O→4Fe(OH)3显而易见本除氧设备在除氧过程中除氧来得迅速、彻底,不但可以除去水中溶解氧,同时可以消除系统中残余溶解氧。在同一封闭容器中进行了两级除氧,增强了电化学、化学除氧的可靠性。

三、真空电化学除氧器的自动控制系统

1、设备正常运行属全自动控制,无人值守,设备全套运行由PLC智能控制,所有运行参数及控制点都由PLC自动监测、自动调整。所有阀门及真空泵组自动控制开启(亦可手动开启)。

2、设备在线运行真空度控制在-0.05 ~ -0.06Mpa以上。确保除盐水进入除氧器,并在高效旋膜装置内强力旋转,形成水膜裙,氧气得到充分析出。一旦真空度不稳定,设备自动报警,此时需人员进行现场调整。

3、水位由液位自动控制器控制,如水位低于设计水位时设备将自动报警。

4、PLC自动跟踪控制电动给水调节阀及真空度,始终控制给水含氧量≤0.1ml/L。


                        

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