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锅炉用水的软化

发布时间: 2018/05/11

天然水中都含有硬度离子(Ca2+、Mg2+)。这些硬度离子如进入锅炉用水中,在高温下则会生成碳酸钙,硫酸钙、硅酸钙、氢氧化镁和硅酸镁等难溶物沉淀沉积在锅炉受热面而组成水垢,使受热面生成鼓包、孔斑,导致沸腾管和垂彩管破裂。这就要经常维修,不仅会增加锅炉运行的成本,而且有造成锅炉爆炸的危险。因此,天然水在进入锅炉之前必须预先进行处理,以除去Ca2+和Mg2+。这种处理过程就是锅炉用水的软化过程。
离子交换法制备锅炉软化水的工艺原理为:当原水经过钠型离子交换树脂层(离交柱)时,水中的Ca2+、Mg2+等硬度离子与树脂上的Na+进行交换,从而把Ca2+和Mg2+从原水中去掉,使水质得到软化。
经过钠型离子交换树脂床的原水,其残存硬度可降至0.05mmol/L以下,深圳可以使硬度完全消除。但原水中的碱度仍保持不变。对于高碱度的原水(如总碱度量在1.5mmol/L以上),单纯用钠型离子交换树脂进行软化处理是不行的。这是因为当软化水进入到锅炉被加热时,碳酸氢钠会被按如下方程式进行热分解而使水碱性增强:
 软化水设备
此外,经钠型离子交换树脂软化后的水,其含盐量增加了。因为软化水中的阴离子并无改变,只有Ca2+和Mg2+等离子等摩尔地转成Na+,当1mmol/L的Ca2+被2mmol/L的Na+交换后,水中的盐量增加了2.96mg/L,而1mmol/L的Mg2+被2mmol/L的Na+交换后,水中的盐量增加了10.84mg/L。
这种高盐量和高碱量的水对锅炉的安全运行和蒸汽质量都是有害的: ①增高了锅炉水的相对碱度;②污染了蒸汽; ③增大了排污量;④造成蒸汽和冷凝水系统的酸腐蚀和锅炉水系统的碱腐蚀。所以,对于碱度较高的原水,不仅要进行软化处理,而且要进行降低碱度的处理,通常把这种处理系统称为软化-降碱联合处理系统。

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