水垢的形成机、类型及清洗对策

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设备水垢处理方案

设备水垢处理方案

设备水垢处理方案
背景
在工业或日常生活中,设备使用一段时间后可能会出现水垢,这不仅影响设备的正常运行,还可能降低设备使用寿命甚至出现安全隐患。

因此,对于设备水垢的处理需要引起足够的重视。

水垢形成原因
水垢形成的原因主要是水中一些物质的沉淀。

水中的钙、镁、硫酸等物质,都是形成水垢的主要原因。

水垢的危害
1.影响供热设备的热传导,降低供热效果。

2.长期积累会形成难以清除的水垢,导致设备寿命缩短。

3.降低设备的安全性,容易导致安全事故。

水垢处理方案
1.化学清洗法:一些化学品可以溶解水中的钙、镁离子,从而减少水垢的形成。

2.机械清洗法:通过各种机械手段清洗设备表面的水垢。

3.离子交换法:通过离子交换技术,将水中的钙、镁、硫酸等离子与其他离子交换,从而避免水垢形成。

4.磁场处理法:将设备周围的水通过强磁场的作用,从而达到减少水垢形成的效果。

应用场景
工业领域
在一些工业领域,如电力、化工、冶金等,设备长期处于高温、高压等复杂环境,更容易产生水垢。

因此,这些场景下的设备水垢处理需要选用更加高效、安全稳定的方案。

日常生活
在日常生活中,一些家用设备,如热水器、洗衣机等,也很容易产生水垢。

可以采用市售的水垢清洁剂,或者利用离子交换器等简单设备进行处理。

结论
水垢的处理方案需要根据不同场景、不同设备的实际情况而定。

在实施水垢处理方案时,应注意选用高效、安全的方案,并定期维护、更新设备。

这不仅可以延长设备使用寿命,还可以提高设备的工作效率,从而为工业生产和日常生活带来更多的便利。

水垢的形成、危害及清除

水垢的形成、危害及清除

水垢的形成、危害及清除文章出处:-本站会员发布时间:2006-03-10水垢的形成、危害及清除给水中杂质进入锅炉后 , 随着水温不断地升高或蒸发浓缩在锅内受热面水侧金属表面上生成的固体附着物称为水垢。

一、水垢的形成1. 受热分解含有暂时硬度的水进入锅炉后 , 在加热过程中 , 一些钙镁盐类受热分解 , 从溶于水的物质转变成难溶于水的物质 , 附着于锅炉金属表面上结为水垢 , 钙和镁盐类分解如下 :ca(HC03)2 →CaC03 ↓ +H2O+C02↑Mg(HC O)2→MgC03+H2O+C02↑MgC03+H2O → Mg(OH)2↓+c02↑2. 某些盐类超过了其溶解度由于锅水的不断蒸发和浓缩 , 水中的溶解盐类含量不断增加 , 当某些盐类达到过饱和时 , 盐类在蒸发面上析出固相 ,结生水垢。

3. 溶解度下降随着锅水温度的升高 , 锅水中某些盐类溶解度下降 , 如CaS04 和 CaSi03 等盐类。

4. 相互反应给水中原溶解度较大的盐类和锅水中其他盐类、碱反应后 , 生成难溶于水的化合物 , 从而结生水垢。

一些盐和碱相互反应如下 :/ Ca(HC03)2+2NaOH=CaC03 ↓ +N4C03+H20CaCl2+Na2C03=CaC03↓+2NaCl5. 水渣转化当锅内水渣过多时 , 而且又粘 , 如 Mg (OH)2 和 Mg3(P04)2 等 , 如果排污不及时 , 很容易由泥渣转化为水垢。

二、水垢的分类1. 碳酸盐水垢 :是以钙簇的碳酸盐为主要成分的水垢 , 包括氢氧化缕 , 其中CaC03>50 × 10-2.硫酸盐水垢 : 是以硫酸钙为主要成分的水垢 , 其中CaS04>50 × 10-2 。

3. 硅酸盐水垢 : 当水垢中的Si02>20 × 10-2 时 , 属于这类水垢。

4. 混合水垢 : 这种水垢有两种组成形式 : 一种是钙簇的碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐以及氧化铁等组成的混合物 , 难以分出哪一种是主要成分 ; 另一种是各种水垢以夹层的形式组成为一体 , 所以也很难指出哪一种成分是主要的。

水垢的成因、定性分析、特性危害及预防措施总结

水垢的成因、定性分析、特性危害及预防措施总结

水垢的成因、定性分析、特性危害及预防措施总结一、水垢的成因工业锅炉以及家庭用的烧水壶,使用一段时间后在金属表面就会结成水垢,这是由于水中溶有一定数量的钙镁盐类,如碳酸氢盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐、磷酸盐等同的还含有泥沙和有机物等。

这些盐类在受热过程中发生物理和化学变化而形成水垢。

水中含有的碳酸氢钙在水温升高过程中会分解生成难溶的碳酸钙:Ca(HCO3)2==△==CaCO3+CO2↑+H2O碳酸氢镁也会分解生成碳酸镁,它在水中不稳定会转化成溶解度更小的氢氧化镁沉淀,因此水垢中还含有少量氢氧化镁。

在碱性条件下,碳酸氢钙会发生如下反应生成碳酸钙:Ca(HCO3)2+2OH-====CaCO3+2H2O+CO3 2-此时,如水中含有较多的氯化钙时也会发生如下的生成碳酸钙的沉淀:CaCl2+C02-3====CaCO3↓+2C1-当水中溶有过量的磷酸盐时,氯化钙也会转化成溶解度很小的磷酸钙。

2PO43-+3CaCl2--Ca3(PO4)2↓+6Cl-通常水垢的主要成分是碳酸钙和磷酸钙。

水中还溶解有一定数量的硫酸钙;硅酸钙等其他无机盐类,随着水的蒸发,它们在水中浓度加大,当其浓度超过溶解度之后也会生成沉淀,并沉积在传热表面上.在工业锅炉中金属表面的铁锈和铜锈等锈垢也会转化成水垢的成分。

由于水垢大都由无机盐组成,故称为无机垢,而且这些水垢结晶致密,比较坚硬,所以又称为硬垢。

实际水垢的成分相当复杂而且成分随着水质情况的不同而变化,所以对不同地区的水垢应作具体分析。

通常根据水垢的主要成分将它分为碳酸盐水垢;硫酸盐水垢,磷酸盐水垢,硅酸盐水垢和锈垢几、大类。

表3—4是用X射线法测得的各种坚硬水垢的组成。

表3-4 X—射线反射法测得水垢成分二、水垢成分的定性分析方法1.碳酸盐水垢碳酸盐水垢通常呈白色片状,断面呈颗粒状。

如果把白色水垢放在热水中无溶解、崩解现象,而置于3%(1:10)盐酸溶液中,在室温下即迅速溶解,而且有大量气泡产生,则是碳酸盐水垢,反应式为:CaCO3+2HCI====CaCl2+H2O+CO2↑当碳酸盐水垢中混有金属腐蚀产物如铁锈时,外观可能呈红褐色或粉红色。

循环水结垢原因以及解决方法

循环水结垢原因以及解决方法

轻雨环保专注物理除垢,20余年销售、研发、生产经验。

循环水结垢原因以及解决方法
以下是关于循环水结垢原因以及解决方法的百度经验:
一、循环水结垢原因
1.水质:水中的杂质、硬度和碱度等因素会影响水垢的生成。

2.循环水系统的水流速度:如果水流速度过小,污染物质容易在管道壁上沉积从而形成结垢。

3.循环水系统的温度:水温越高,产生水垢的可能性越大。

4.其他因素:如系统内水垢过多、水质不稳定、管道通风不良等因素都会导致水垢的形成。

二、循环水结垢解决方法
1.使用化学方法清除水垢:该方法通过添加特定的化学药剂来清除循环水系统中的水垢。

2.机械清洗:该方法利用机械设备对管道和设备内部进行彻底清洗,去除污垢和沉积物。

3.超声波清洗:超声波会使水中的杂质共振,撞击管道壁和设备表面,从而清除水垢。

4.电子除垢:采用电磁波技术,将管道内部和设备表面的水垢震动松动,使其脱落并流出。

以上是几种解决循环水结垢的方法,其中,电子除垢是比较先进和便捷的一种处理方式。

轻雨环保电子除垢仪作为其中的一种,采用扫频电磁除垢技术,能够快速有效地清除管道内部的水垢和沉积物,同时有效地阻止管道中水垢的形成,提高了循环水系统的运行效率和设备的使用寿命。

无论采取何种解决方法,都需要在循环水系统的管理和维护方面加强措施,定期检查和清洗系统,及时排除故障和污垢,以确保循环水系统的正常运行。

轻雨环保专注物理除垢,20余年销售、研发、生产经验。

水垢的形成原理及方法

水垢的形成原理及方法

水垢的形成原理及方法水垢是指在水中溶解的钙、镁和一些金属离子与水中的碳酸氢根、硫酸根、氟化物等化合物反应生成的沉淀物。

水中的钙、镁、铁等金属离子与临近的碳酸氢根、硫酸根、氟化物等阴离子结合形成难溶的盐类物质,而这些盐类物质正是构成水垢的主要成分。

水垢的形成主要受到以下几个因素的影响:水源的硬度、水温、水流速度以及水中盐类离子的浓度等。

以下将详细介绍水垢的形成原理及一些防治方法。

首先,水源的硬度对水垢的形成有着重要的影响。

硬水是指含有大量钙、镁离子的水质,而软水则相对钙、镁离子含量较低。

在水源硬度较高的情况下,水中的碳酸氢根、硫酸根等阴离子与钙、镁等金属离子结合生成的盐类物质更多,因此容易形成水垢。

其次,水温对水垢的形成也有一定的影响。

一般来说,水温升高会加速水垢的形成。

这是因为高温下水中的溶解度较低,导致金属离子和阴离子结合生成的盐类物质更容易沉淀下来,从而形成水垢。

特别是在热水器、热水管道等设施中,热水流经时可能产生较高的水温,加速了水垢的形成速度。

此外,水流速度也是影响水垢形成的因素之一。

水流速度较慢时,水中的溶解物质容易积累和沉淀,进而形成水垢。

这也是为什么厕所、水龙头等较长时间流动的水管部位更容易结垢的原因。

最后,水中盐类离子的浓度也会影响水垢的形成。

当水中含有大量的钙、镁离子等金属离子以及碳酸氢根、硫酸根等阴离子时,反应生成的盐类物质更多,水垢的形成也会更明显。

针对水垢的防治,可以采取以下方法:1. 定期清洗:定期清洗水垢是防治的重要方法之一。

可以使用专门的清洁剂或者一些家庭常见的物品(如醋、柠檬酸、苏打粉等)来清洗水垢。

将清洁剂倒入被水垢覆盖的容器中,然后静置一段时间,再用刷子进行擦洗即可。

2. 使用软水:软水中含有较少的钙、镁离子,可以大大减少水垢的形成。

可以安装软水设备或者使用市售的软水剂来软化水质。

3. 控制水温:控制热水器等设备的温度,避免过高的水温,可以降低水垢的形成速度。

关于水垢的形成及处理

关于水垢的形成及处理

关于杀菌釜及其管道水垢的形成及其处理我们厂出现的水垢主要是在杀菌工序,杀菌锅内壁、罐体外侧、塑料垫板以及管道内壁,水垢的外观一般是白色粉末状的均匀覆盖在产品罐体外面;杀菌锅内壁也有时会出现白色或者淡黄色;塑料垫板上出现黄色的水垢多并且用稀盐酸清洗效果不好。

出现在循环冷却水系统中,水垢大部分是由碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐以及含铁离子的盐类(呈现黄色),这些盐类的溶解度很小,并且大部分的盐类会随着温度以及pH的升高溶解度降低,也就是说当水中的离子含量高了低温时无异常,当瞬间高温时水中的离子化合物会马上析出附着在高温物体的表面,这也说明了为什么水的硬度不大的情形下(硬度小于100mg/L)还会在罐体上出现水垢,因为我们产品在降温时的温度在120℃,循环水温度在30℃,当水喷在罐子上表面的水瞬间蒸发其中的盐类析出附着在罐子上,并且经过罐子表面的循环水温度会升很高又造成了其中盐类的过饱和析出(也会以结晶的情况以罐子上的水垢为晶母继续生长),但是这些盐类的溶解速度很慢即使再冲过大量的冷水也很难再次溶解。

水垢因组成的成分的不同其外观也不相同,一般片状的结垢大多是由碳酸盐构成,粉状的结垢是由硫酸盐构成,当混入铁的氧化物时出现黄色结垢。

为了避免水垢的出现我认为可以在循环水中加入少量的阻垢剂,阻垢剂是指具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能,并维持金属设备有良好的传热效果
的一类药剂。

一般在循环水中加阻垢剂主要作用是破坏晶格的形成,简单说即使结垢也不要形成薄膜附着在罐体表面。

一般用于循环水的阻垢剂是有机磷阻垢剂加分散剂建议配方:氨基三甲叉膦酸 ATMP、羟基乙叉二膦酸HEDP、水解聚马来酸酐 HPMA按照比例1:1:1的比例混合,添加量80---100PPM。

具体看效果。

水垢的形成及处理方法

水垢的形成及处理方法

水垢的形成及处理方法水垢是由于水中溶解的钙、镁等阳离子与碳酸根离子、碱性离子结合形成的固体沉淀物。

水中的钙、镁溶解度较低,当水温度升高或长时间加热后,离子浓度超过水的溶解能力,就会发生结晶反应,形成水垢。

处理水垢的方法有物理方法和化学方法两种。

物理方法:1.清理水垢:对于一些设备和管道已经出现水垢的情况,可以采用手工或机械清理的方法将水垢物理去除。

可以使用刮棒、刷子、高压水枪等工具进行清理。

但这种方法只能是暂时的解决办法,无法从根本上阻止水垢的形成。

2.电子除垢:电子除垢技术是利用高频交变电场作用于水体中的钙、镁离子,使其分解为微颗粒悬浮物而不结晶成水垢,减轻水垢沉积的程度。

这种技术不会对水质产生负面影响,使用方便、环保。

但其效果会受到水流速度、水温、水质等因素的影响。

3.离子交换:离子交换是利用树脂吸附水中的钙、镁离子,释放出等量的钠离子。

树脂对钙、镁具有选择性吸附作用,可有效阻止水垢的形成。

但这种方法需要定期更换树脂,成本较高。

化学方法:1.酸洗:使用酸类溶液进行清洗设备和管道内的水垢。

常用的酸洗剂有盐酸、硫酸等。

酸洗能够分解水垢,使其变为可溶性盐类,方便清除。

但酸洗需要小心操作,使用后需要彻底冲洗,以防止酸残留对设备产生腐蚀影响。

2.缓蚀剂:缓蚀剂是一种添加剂,能够与水中的钙、镁离子结合形成溶解度较高的络合物,延缓水垢生成。

缓蚀剂通常添加在水处理系统中,通过循环流动将水垢转化为溶解性盐类,减轻水垢沉积的程度。

但缓蚀剂的效果有一定限制,适用范围有限。

综上所述,针对水垢的处理方法有物理方法和化学方法两种,可以根据实际情况选择合适的方法进行处理。

了解水垢的形成原因并采取相应的预防措施也是重要的,例如控制水温、增加水的流速、使用软化水设备等,可以减少水垢的形成。

工业锅炉水垢的处理方法及化学原理

工业锅炉水垢的处理方法及化学原理

工业锅炉水垢的处理方法及化学原理工业锅炉是生产和供热领域常见的设备之一。

随着锅炉的长期运行,锅炉内的水会产生水垢,这会对锅炉的正常运行造成不利影响。

因此,处理工业锅炉水垢成为了一个重要的问题。

本文将介绍工业锅炉水垢的处理方法及其化学原理。

一、工业锅炉水垢的形成原因工业锅炉水垢主要是由于水中的钙、镁等离子与碳酸根离子反应生成的碳酸盐沉淀所致。

当水中的钙、镁含量较高时,水中的碳酸盐沉淀会逐渐在锅炉内壁上积聚形成水垢。

水垢的形成会导致锅炉热交换效果降低、能源浪费、锅炉管道堵塞等问题。

二、工业锅炉水垢的处理方法针对工业锅炉水垢问题,目前主要有物理方法、化学方法和生物方法三种处理方法。

1. 物理方法物理方法主要是通过物理手段来清除锅炉内的水垢。

常见的物理方法包括凿击、冲洗和高压水冲洗。

凿击是利用机械装置对水垢进行敲击,使其脱落。

冲洗则是利用水流对水垢进行冲刷,将其冲掉。

高压水冲洗是利用高压水射流对水垢进行冲击,从而清除水垢。

2. 化学方法化学方法是通过添加化学药剂来溶解或分解水垢。

常见的化学方法有酸洗和碱洗两种。

酸洗是利用酸性溶液对水垢进行处理,常用的酸有盐酸、硫酸等。

碱洗则是利用碱性溶液对水垢进行处理,常用的碱有氢氧化钠、氢氧化钾等。

化学方法能够有效地溶解水垢,但使用过程中需要注意药剂的选择和使用量,以免对设备造成腐蚀或污染。

3. 生物方法生物方法是利用微生物对水垢进行降解或分解。

通过添加适量的微生物制剂或添加生物酶,可以促进水垢的降解和分解,从而达到清除水垢的目的。

生物方法具有环保、无污染等优点,但需要注意微生物的选择和适应环境的培养。

三、工业锅炉水垢处理的化学原理1. 酸洗原理酸洗主要是利用酸性溶液中的酸根离子与水垢中的阳离子反应,溶解或分解水垢。

例如,盐酸中的氢离子与水垢中的碳酸盐反应生成二氧化碳和水,并释放出相应的阳离子。

这样,水垢就会逐渐溶解或分解。

2. 碱洗原理碱洗主要是利用碱性溶液中的氢氧根离子与水垢中的酸根离子反应,溶解或分解水垢。

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1水垢的形成机理工业锅炉在使用过程中,由于给水水质不符合要求,以及操作管理不善等原因,在锅筒、管壁及汽包等部位会产生水垢,水垢形成的机理是比较复杂的。

2.1 给水水质工业锅炉几乎都是以原水或软化水作为给水,给水使锅炉产生水垢的原因比较多。

水垢的形成过程是难溶盐的沉积过程,当炉水温度升高时,炉水中的盐类发生浓缩,当其浓度超过该温度下的溶解度时就会产生沉积;有些盐类,如硫酸钙、硫酸镁、磷酸钙等则随温度升高溶解度下降并析出;在炉水中,当二氧化硅的浓度对碱度而言偏高时也会析出;而可溶性重碳酸盐,如碳酸二氢钙、碳酸二氢镁则受热分解,产生难溶性盐也会导致沉积。

如:O H CO CaCO CO H Ca 223232)(+↑+−→−∆↑+↓−→−∆222322)()(CO OH Mg CO H Mg 水垢产生的严重程度与给水水质有着非常密切的关系,锅炉给水分原水与软化水。

原水:也称生水,是未经任何处理的天然水(如江河水、湖水、地下水等),一般由自备水源(地面水或地下水)或城市供水网取得,这种水水质差别很大,城市或市郊取用经过过滤处理的自来水水质较稳定,直接采用地下水的水质硬度大。

有些单位取用附近未经过滤处理的江河水,水质不稳定,水中含有悬浮物、胶体物质及各种溶解性杂质,尤其是下雨季节,水中混有泥砂,水是黄色浑浊的。

我们曾遇见过某厂在雨天用这种水作给水,使用这种水的锅炉极易沉积泥砂垢或泥砂与水垢结成一体的混合垢。

软化水:常用钠离子交换水或炉内处理水,前者应用最多。

经钠离子交换树脂处理的水,其硬度一般能满足工业锅炉的要求,司炉中只要定时排污,水垢不易沉积。

但是有些单位,因为水处理设备容量小,处理的水量不足,有时则向炉内补充部分原水,从而加快了水垢的沉积。

2采用炉内加药处理的水,往往由于加药量不足或加药不及时及排污不严格等原因,水的硬度和碱度不易控制,使用这种水较使用离子交换水的锅炉更易产生水垢。

当采用磷酸盐作为水处理剂时,还可能产生硬的粘附着的褐色磷酸铁垢。

2.2 腐蚀及腐蚀产物锅炉在使用过程中,受锅水中溶解氧、水垢及水渣、酸、碱、盐及温度等因素的影响,会产生各种形式的腐蚀。

制糖厂的锅炉有其固有的特点,每年使用时间短(4~5个月),停炉时间长(7~8个月),停炉期间未加保护,从而加速了它的腐蚀。

腐蚀的基本形式是电化学过程,即铁失去电子而生成离子如:e Fe Fe 22+→+腐蚀产物的类型则与腐蚀因素有关。

溶解氧无论在中性、碱性或酸性介质中都可引起阴极去极化作用而导致钢铁的腐蚀,使其表面形成比较疏松的氢氧化物或四氧化三铁腐蚀产物,如:-→++OH e O H O 44222 (在中性、碱性介质中)O H e H O 22244→+++ (在酸性介质中) 22)(2OH Fe OH Fe →+-+3222)(42)(4OH Fe O O H OH Fe →++O H O Fe OH Fe OH Fe 243324)(2)(+→+在垢层下极易产生沉积物下腐蚀,此种腐蚀根据情况不同可出现碱腐蚀和酸腐蚀,前者腐蚀产物主要成分也是铁的氧化物,但严重的碱腐蚀可引起金属的苛性脆化。

酸腐蚀是氢的去极化作用(2H ++2e →H 2),腐蚀产物主要是可溶性盐。

锅炉金属在高温下直接氧化或与含氧物质相互作用引起高温腐蚀,以及热水锅炉因温差变化造成的腐蚀,其腐蚀产物均是铁的氧化物,铁的氧化物的颜色有黑色、黄褐色及砖红色不等,因此有些锅炉炉膛、汽包等内表面呈红褐色等。

2.3 管理方面锅炉操作和管理不善也会产生或加速垢的形成,操作和管理含义颇多,比较3 而言,以水处理和司炉操作最重要,水处理管理不严,水质经常或有时达不到质量指标,就会加速水垢的形成。

司炉时不定时排污,同样会加速水垢的产生。

水垢类型及清洗对策水垢(包括水渣、泥垢、腐蚀产物等)类型及其化学清洗对策概括如下:3.1 碳酸盐水垢主要成分为钙和镁的碳酸盐,以碳酸钙为主,质量分数常在50%以上。

这种水垢为白色,比较疏松,可溶于酸特别是盐酸。

例如某糖厂锅炉水垢为疏松的白色片状,轻压即成碎末,放入稀盐酸中产生大量气泡,酸中可溶成分占70.5%(质量百分数),不溶成分在酸液中呈粉状,沉于容器底部,这是比较典型的碳酸盐水垢。

大量试验和生产实践证明,这类水垢易于除去。

可选用以下任何一种方法进行清洗。

3.1.1 酸洗碳酸盐遇酸分解,生成可溶性盐和二氧化碳,如用盐酸则反应方程为: O H CO CaCl HCl CaCO 22232+↑+→+去垢剂可用单一的盐酸或氨基磺酸或盐酸与柠檬酸等有机酸的混合酸,并加入适量缓蚀剂,酸的浓度与垢厚度的关系见表1。

表1 酸浓度与垢层厚度的关系水垢厚度/mm盐酸(或氨基磺酸) 浓度/g ·L -1 缓蚀剂用量占清洗液用量的质量分数(%) <560 0.4 5~1080 0.6 >10120 0.8清洗温度为室温或加热至50~60℃,清洗方式可采用静态浸泡或泵打循环或先浸泡后再循环进行,循环时酸液流动速度不宜过快(0.2~1m/s)以防加速金属腐蚀。

清洗时间则视锅炉容量大小、清洗温度高低和水垢厚度而定。

一般原则是容量大,温度低,酸洗时间长,以测定清洗液中酸浓度变化来确定补加酸液的量和清洗的终点。

对于蒸发量为0.5~2t/h的小型锅炉,多数可从人孔中观察水垢去除的情况。

在正常情况下,只要严格按工艺施工,一般能获得满意的效果。

如上面提到的某糖厂锅炉(蒸发量为40t/h),我们采用盐酸清洗,先在室温下浸泡一段时间,然后对每根排污管用泵打循环,酸洗后进行冲洗、漂洗、钝化,实践证明去垢效果好。

3.1.2橡碗栲胶法橡碗栲胶的主要成分为单宁酸,具有收敛性和渗透性,能渗透到水垢内部使水垢疏松,渗透到垢与金属之间,在金属表面上形成单宁酸保护膜,破坏了垢与金属之间的连接,使水垢剥离,栲胶还能与碳酸盐水垢作用生成单宁酸盐,使水垢晶型结构发生变化。

其除垢工艺为:栲胶用量按炉水容积计,每吨水加5~10kg,并用碱(碳酸钠、烧碱或磷酸三钠)调pH值大于7.0,加碱量一般为栲胶质量的1/2~4 1/3,锅炉带压(0.49~0.78MPa)运行72~170h。

采用本法除垢效果不如盐酸和氨基磺酸,但栲胶不腐蚀锅炉,清洗后亦不需进行钝化处理。

3.1.3 碱煮纯碳酸盐水垢可采用10~20g/kg的磷酸三钠或它与氢氧化钠的混合液加压煮,具体操作可参照后面的碱煮工艺。

碱煮去垢效果较差,但对设备无腐蚀,碱煮后锅炉亦不必进行钝化处理。

3.2 硫酸盐水垢其主要成分为硫酸钙,质量百分数常占50%以上。

这种水垢坚固密实,呈黄白色,不溶于有机酸,在盐酸中能缓慢溶解。

这类水垢宜采用盐酸进行清洗,所需酸的浓度比相同厚度碳酸盐水垢大,以加热(50~60℃)循环清洗方式效果最好,清洗时间一般比碳酸盐水垢长,并且清洗效果不如碳酸盐水垢。

其次采用碱洗法,碱洗通常采用氢氧化钠和磷酸三钠,磷酸三钠与水垢可起5如下反应:422434343)(23SO Na PO Ca PO Na CaSO +→+生成的磷酸钙也不溶于水,不能让其沉积,要及时冲洗干净。

碱除垢可分碱洗和碱煮两种,碱液配方相同,即为:NaOH:3~5g/kg 和Na 3PO 4:5~10g/kg 。

操作工艺如下。

3.2.1 碱洗温度90~95℃,循环8~24h ,每小时测定一次碱的浓度,以判断药量是否足够及是否到了碱洗终点。

碱洗后放空碱液,用水冲洗直至出口水pH 值<9。

3.2.2 碱煮工艺流程及工艺参数为:水冲洗→加碱液→关闭各个门孔→升压(升至额定压力的20%~30%)维持8h →排污→补水到正常水位→升压(至额定压力的50%)维持24h 以上→排碱→冲洗(至pH<9)。

3.3 硅酸盐水垢主要成分为硅酸化合物,如硅酸钙、硅酸镁等。

外表呈灰白色,不溶于有机酸,在热盐酸中能缓慢溶解。

如某厂水垢在盐酸中的不溶物为65.3%(质量百分数),浸泡在浓盐酸中24h 后仍无明显变化,这类水垢仅采用酸洗效果往往不佳,宜采用先碱煮后酸洗的连续去垢工艺。

3.3.1 碱煮加碱(氢氧化钠与磷酸三钠总浓度为10~20g/kg ,必要时加入1~2g/kg 的表面活性剂)→升压(至工作压力的50%)维持24h 以上→排碱→冲洗(至pH<9)。

3.3.2 酸洗工艺同前面的碳酸盐水垢,为了加快去垢效果,最好在酸中加入适量氟化物,如氟化钠、氟化铵等。

这类水垢较厚时,一次清洗很难彻底除净,最好采用间断多次清洗方法,即第一次清洗能达到基本要求(去垢率大于65%),锅炉使用一年后再进行一次清洗可获得满意的效果。

3.4 铁锈垢主要成分为铁的氧化物,外表呈砖红色、咖啡色或黑色,内部呈灰色,干燥状态比较坚硬,可溶于较浓或热的盐酸。

例如一种典型的铁锈垢,其氧化铁含量达85.5%(质量百分数)。

这类垢宜选用盐酸作去垢剂,用加热循环的酸洗工艺进行清洗。

如某宾馆燃油锅炉,垢为砖红色,垢厚1~2mm,用40~50g/kg的盐酸在50~60℃循环清洗5h,去垢效果较好。

典型的氧化铁垢亦可采用碱煮工艺,碱本身不能溶解锈,因此单纯用碱煮方法不能除去锈垢,如某宾馆1t/h燃油炉的锈垢按碱煮工艺除垢效果不佳,在碱液中加入5~10g/kg的EDTA等络合剂可提高碱煮去垢效果。

3.5 泥砂垢主要成分为泥砂,往往是泥砂与水垢混杂在一起,外表颜色接近当地泥砂的颜色,垢与金属粘附比较牢固,与酸碱均不起化学反应。

这类水垢直接采用酸洗6 效果不好,宜先用碱煮(碱煮工艺同前),碱煮后视其表面状态决定是否需要继续进行酸洗。

例如某糖厂蒸发量为20t/h锅炉,垢表面呈铁红色,经分析主要成分为泥砂,先采用盐酸加热循环去垢,效果很差,后用碱煮72h,炉内泥砂能去除干净。

3.6 混合垢其成分为上述各种垢的混合物,这是我们在清洗工作中碰到最多的一类水垢,垢的外表、硬度及在酸中的溶解性均与其组分有关。

硅酸盐和硫酸盐含量多时,水垢硬度大,外观由白至灰白色,在盐酸中反应比较缓慢,放出的气泡也比较少。

铁锈含量多时,垢的颜色比较深,与盐酸反应比较快。

碳酸盐含量高时,垢比较脆,在酸中反应较激烈,产生气泡多。

如某厂锅炉水垢为白带黄色块状,稍硬,放入盐酸中开始反应较激烈,半分钟后趋于平静,酸不溶物含量为38.4%(质量百分数),氧化铁含量为15.3%(质量百分数)。

这是一种比较典型的混合垢,选用酸洗法去垢,用盐酸或氨基磺酸均可,宜加热用泵打循环施工。

如果垢中硅酸盐含量偏高时,应加入适量氟化钠或氟化铵以提高去垢速度和获得满意的效果。

如某糖厂水垢外表为砖红色,厚度1.5~2.5mm,比较坚硬,成分为硅酸盐、硫酸盐和铁的氧化物,在稀盐酸中即使加热也无明显反应。

实验室试验表明,加大盐酸浓度,提高清洗温度(60℃左右)可获得较好的清洗效果。

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