催化亚硫酸钠除氧及加药器研究_刘忠厚

工业水处理1988Vol。8No。5催化亚硫酸钠除氧及加药器研究上海工业锅炉研究所刘忠厚摘要当前,由于工业锅炉腐蚀严重、使用寿命短等现状的存在,对工业锅炉除氧技术和设备的研究日趋紧迫。本文根据我国工业锅炉锅内化学除氧普及率很低,一方面没有合适的除氧加药器产品,另一方面传统的亚硫酸钠除氧也存在着50OC以下反应速度慢、脱氧率低等问题,开展和探讨了有关催化亚硫酸钠除氧技术并介绍了适应工业锅炉特点的、.可进行简易自控的除氧加药器的构造原理和使用特点。文章指出,催化亚硫酸钠除氧与自动比例加药器相结合是一项切实可行的工业锅炉防垢防蚀的技术措施。一、概述目前快装锅炉的使用寿命一般为10年左右,某些地区只有3一5年。延长锅炉的使用寿命是一项有力的节能措施。延长锅炉的使用寿命要作二方面的努力,即:提高锅炉的设计质量和制造质量;提高锅炉运行管理水平防止锅炉的结垢和腐蚀。防止锅炉腐蚀是当前比较突出的间题。根据GB1576一85(低压锅炉水质标准》关于锅水水质的要求,锅水的亚硫酸根的控制值为10~40毫克/升。这个规定是参考一些经济发达国家关于低压锅炉锅水水质标准制定的,锅炉水中有10~40毫克/升过剩的亚硫酸根就可以确保锅水中没有溶解氧,防止锅炉腐蚀才有保障。按照GB1576一85标准的要求,水管锅炉、水火管组合式锅炉都要作锅内亚硫酸钠处理。现在工业锅炉锅内化学除氧普及率很低,一方面没有合适的除氧加药器产品;另外传统的亚硫酸钠除氧在温度50℃以下反应速度慢、脱氧率低。催化亚硫酸钠除氧及加药器研究的自的是为贯彻85标准提供技术和装备。二、催化亚硫酸钠及除叙技术研究亚硫酸钠是一种成熟的除氧剂,它具有较好的稳定性,基本无毒,在较高的温度下脱氧率为百分之百。对于亚硫酸和亚硫酸钠除氧国内外都有报道,应用极普遍,但是对催化亚硫酸钠除氧的特性,对催化剂的选择、催化剂的数量和催化效应等关键技术问题都没有确切数据。催化亚硫酸钠除氧研究主要围绕催化剂的选择、催化剂的数量及催化效应进行。1.试验装笠和试验方法除氧试验容器为2一3升小口玻璃瓶,玻璃瓶内插入一支温度计,三支小玻璃管,瓶口用软木塞封住。三根小玻璃管一根接水源,一根加药,另一根接取样器和测氧仪。试验容器外面绘上刻度,容器内加少量液体石腊,使试验水样与空气隔离。溶解氧测定采用JG一203测氧仪。试验水样的溶解氧用两瓶法测定,虹吸取样。除氧试验容器下面装一套电动搅拌装置。试验方法和步骤如收稿日期:1958。2。10曰叫叫卜曰叫叫叫.+..刁同叫叫曰网.」间叫卜叫网曰”叫叫卜卜.曰叫.十,.礴~叫卜.冲叫.斗门.冲闷曰叫.+,曰~州卜曰~曰~卜+闷卜卜卜卜..斗~.叫卜卜十.叫卜.卜卜.叫卜..十闷.日~州卜.十,参考文献(2)H.刀。托马晓夫著,《金属腐蚀理论》〔3〕南京化工学院,《水质稳定技术》译文集(总第五期)〔1〕加60071.934)李吕辉、张报宋得编,《物理化学》1988Vol。8No。5工业水处理.31.下:1)对溶解氧测定仪进行校正,2)用两并法测定水样中的溶解氧;3)从原水管取水样100。~2000毫升,然后用虹吸法从取样管取样,用JG一203溶解氧测定仪测定原水溶解氧至与两并法测定结果相符;4)待测试系统工况稳定,仪表工作正常,放原水1000~2000毫升启动电动搅拌器,从加药管加入药剂,同时取样观察溶解氧的变化并用秒表计算反应时间。2,亚硫酸钠同溶解孰反应速度与温度的关系研究亚硫酸钠与氧在不同温度下的反应,可以了解亚硫酸钠在不同温度下与溶解氧的反应特性。按上述试验方法在1000毫升水中加200毫克亚硫酸钠(工业纯95%左右),原水样含氧量n毫克/升,经过20分钟测定溶解氧为8毫克/升,20分钟以后反应很慢溶解氧基本不变。用同样方法进行测试,当水样温度升高到50℃时5分钟内溶解氧降到4毫克/升,加热到56℃,2分钟以后溶解氧就降低到4毫克/升以后反应较慢。从上述试验可以看到用单纯的亚硫酸钠除氧,在常温下反应很慢,加热到50℃以上也不能解决低温换热器及锅炉低温段的防腐问题。3.催化亚硫酸钠及除或试验1)催化剂的选择从试验②可知单纯亚硫酸钠脱氧效率低,亚硫酸钠过剩量高,提高亚硫酸钠除氧水平必须采用催化亚硫酸钠除氧技术。催化亚硫酸钠除氧技术的关键是催化剂的选择。根据国内外有关报道,很多有机物和重金属离子都可以起催化作用。我们曾同美国、意大利等多家公司接触都不愿提供催化亚硫酸钠除氧技术。我们用自己设计的试验装置对多种有机物和重金属离子的催化效应作了测试比较。测诚结果表明,美国伯克曼公司提供的Botrol3乒不属于催化类型仅仅是一种分散剂,不能提高亚硫酸钠的脱氧反应速度。在有机物中烤胶,腐钠,淀粉在常混下10分钟内脱氧率可达60%,即比单纯的亚硫酸钠反应速度提高一倍。没有找到更有效的有机催化剂;在重金属离