水垢的形成机理、类型及清洗对策
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。
怎么除水垢

怎么除水垢水垢俗称“水锈、水碱”,是指硬水煮沸后所含矿质附着在容器内逐渐形成的白色块状或粉末状的物质。
水垢的导热能力很差,如果锅炉内形成的水垢过厚则会导致锅炉效率降低,重则会引起锅炉爆管造成锅炉事故,所以除水垢是很必要的,那么怎么除水垢呢?水垢是如何形成的由于日常生活中所使用的自来水,都是溶解着大量的钙离子(ca2+)和镁离子(mg2+),北京人通常所说的“水很硬”,就是这个道理。
这样的水在加热时,钙离子和镁离子的碳酸盐(碳酸钙和碳酸镁)在水中的溶解度会大幅度降低,其中大部分不能溶解的(碳酸钙和碳酸镁)就会从水中析出而形成沉淀,也就形成了水垢。
“水垢”也就是“水碱”,就是在水的状态发生变化时(特别是加热时),水中溶解的钙离子(ca2+)和镁离子(mg2+),与某些酸根离子形成的不溶于水的化合物或混合物,其主要成分是碳酸钙。
水垢的导热性能极差,只有金属的二百分之一。
水垢往往以晶体形式存在,质地坚硬,一旦形成,很难去除。
除水垢方法1、水垢清洗剂,省时省力但是不省钱,如果洗不净有害健康。
用法详见说明书一般:用一包水垢清洁剂撕开倒入容器内,注入热水,使容器内壁充分浸水为原则,三十分钟后可使水垢迅速脱落,再用清水清洗即可。
如果污垢特别顽固时,可浸泡久一点。
2、在瓶里放些纸屑,然后倒进温盐水,轻轻晃一会儿,水垢即可除净。
3、可倒入浓度为1%的小苏打水500克左右,或将食醋加热装入瓶内,轻轻摇涮,水垢即可除掉。
注意不要加热,因为醋是易挥发物质,加拿挥发得更快,只要放置一段时间就行。
效果好,又安全4、把两个鸡蛋壳稍微弄碎,装进瓶中,再装入半茶缸凉水,堵上瓶塞并用一只手按住,大拇指和其他手指握住瓶口颈部,另一只手托住瓶底,上下左右旋转摇晃。
约20秒种,取下瓶塞,倒出蛋壳,再用清水涮洗两遍即可,小编用过此法效果不错,推荐。
5、用醋250克,烧热后灌入热水瓶内,浸泡几小时,再上下、左右摇晃,瓶内水垢就会脱落。
6、取200克稀盐酸放瓶内浸泡一会儿后,再摇动就可以清除瓶内的水垢。
水垢的主要成分以及去除方法

水垢的主要成分以及去除方法水垢,也称为水垢,是一种由钙、镁等离子形成的沉淀物,常见于水垢在水壶、浴缸、水龙头等设备表面。
水垢的存在不仅影响设备的外观,还可能影响设备的使用寿命。
因此,了解水垢的主要成分以及有效的去除方法对于保护设备和维护生活环境至关重要。
水垢的主要成分。
水垢的主要成分是碳酸钙和碳酸镁,它们是由水中的钙离子和镁离子与碳酸根离子结合而形成的。
当水中的钙、镁含量较高时,水垢的形成就会更为明显。
此外,水垢还可能含有一些杂质,如铁、铝等。
去除水垢的方法。
1. 使用醋。
醋是一种常见的去除水垢的家庭清洁剂。
将醋倒入容器中,浸泡被水垢污染的物品,如水壶、浴缸等,约15-30分钟后,用刷子或布擦拭,水垢就会被有效去除。
醋的酸性可以中和碱性的水垢,使其变得容易清洁。
2. 使用柠檬。
柠檬中含有丰富的柠檬酸,也是一种有效的去除水垢的天然清洁剂。
将柠檬切片或挤出柠檬汁,涂抹在受水垢影响的表面,静置片刻后用刷子或布擦拭,水垢就会被去除。
柠檬的清新香味还可以带来清新的感觉。
3. 使用碱性清洁剂。
碱性清洁剂可以溶解水垢,使其变得容易清洁。
在清洁水垢时,可以选择含有碱性成分的清洁剂,如氢氧化钠、氢氧化钾等。
在使用碱性清洁剂时,应注意保护好皮肤和呼吸道,避免接触和吸入。
4. 使用专业的水垢清洁剂。
市面上还有一些专业的水垢清洁剂,它们含有特殊的成分,能够快速有效地去除水垢。
在使用专业的水垢清洁剂时,应按照产品说明进行使用,避免对设备和人体造成损害。
5. 预防水垢的形成。
除了及时清洁水垢,还可以通过预防水垢的形成来减少清洁的频率。
在水壶、浴缸等设备中,可以安装软水设备或定期进行软水处理,减少水中的钙、镁含量,从而减少水垢的形成。
综上所述,水垢的主要成分是碳酸钙和碳酸镁,它们是由水中的钙、镁离子与碳酸根离子结合而形成的。
针对水垢的去除方法有使用醋、柠檬、碱性清洁剂以及专业的水垢清洁剂等多种选择。
在清洁水垢的同时,也要注意预防水垢的形成,以减少清洁的频率,保护设备和维护生活环境。
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。
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。
水垢是怎样形成的水垢为什么能有酸来去除

水垢是怎样形成的?水垢为什么能有酸来去除?
在使用各种方法去除水垢时,还需要注意环境 保护和人体健康。例如,尽可能选择环保型的 清洗剂和防垢技术,避免对环境造成不良影响。 同时,在操作过程中要注意个人防护,避免对 人体造成伤害
综上所述,水垢的形成是一个复杂的物理和化 学过程,需要综合考虑多种因素。为了有效地 去除水垢,可以采用多种方法,包括使用酸、 物理清洗、新型防垢技术等。在操作过程中需 要注意安全和环保问题,尽可能选择环保型技 术和产品,保护人体健康和环境安全
垢时需要注意安全问题和使用量控制,以免对水体造成二次污染
为了更好地去除水垢,除了使用酸以外,还可以使用一些其他的方法。例如,使用物理方法,如超声
4 波清洗、摩擦清洗等,可以有效地去除水垢。此外,一些新型的防垢技术也在不断涌现,如电泳防垢、
磁场防垢等,这些技术通过改变水的物理特性,达到预防水垢形成的目的
水垢的去除通常需要使用酸性物质,如盐酸、草酸等。这是因为水垢的主要成分是碳酸钙和碳酸镁 等难溶于水的化合物,这些化合物在酸性条件下会发生反应,生成可溶于水的物质或者更易溶解于 水的物质。例如,碳酸钙在酸性条件下会生成二氧化碳和水,从而使其从水垢中分离出来。同时, 酸性物质也可以破坏水垢中的晶格结构,使其更容易被溶解或分散
水垢是怎样形成的?水垢为什么能有酸。盐酸等强酸具有强烈的腐蚀性和刺激性气味,操作时需要佩戴
水垢的形成机理、类型和清洗对策

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。
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。
清理水垢的知识点总结

清理水垢的知识点总结水垢是一种由硬水中的钙和镁离子在水中结晶形成的盐类化合物,经常会在水管、水壶、浴缸、水龙头等地方形成。
水垢不仅会影响水的流通,还会影响热水器、水壶等设备的效率,因此及时清理水垢是非常重要的。
下面是一些清理水垢的知识点总结,希望对大家有所帮助。
1.水垢的产生水垢是由于硬水中的钙和镁离子与水中的碳酸盐、硫酸盐等离子结合而形成的。
当硬水中的钙、镁浓度较高时,这些离子便会与碳酸盐、硫酸盐等结合形成沉淀,最终形成水垢。
2.水垢的危害水垢会影响水管、水壶、浴缸等设备的流通,降低设备的效率,影响使用寿命。
另外,水垢也会影响饮水安全,因此及时清理水垢对健康十分重要。
3.清理水垢的方法清理水垢有多种方法,下面是一些常见的清理水垢的方法。
a.化学清洁剂市面上有很多专门用于清理水垢的化学清洁剂,这些清洁剂通常包含强酸、强碱等成分,能够有效溶解水垢。
使用这类清洁剂时需要注意安全,避免直接接触皮肤和呼吸道,最好戴上手套和口罩,遵循使用说明。
b.醋醋是一种天然的清洁剂,对水垢有一定的溶解作用。
使用时可以将醋倒入有水垢的容器中,浸泡一段时间后用刷子擦拭,效果会比较明显。
但需要注意的是,醋是弱酸性溶液,不能和碱性清洁剂一起使用,以免产生有害气体。
c.柠檬柠檬含有柠檬酸,对水垢有一定的溶解作用。
可以将柠檬切片或者挤出柠檬汁,直接涂抹在有水垢的表面,然后用刷子擦拭即可。
d.苏打粉苏打粉是一种碱性物质,对于一些薄层的水垢有一定的清洁作用。
可以将苏打粉与水混合成糊状,然后涂抹在有水垢的表面,静置一段时间后用刷子擦拭即可。
e.物理清洁对于一些较为顽固的水垢,可以使用物理方法进行清洁,比如用刷子、砂纸、锉刀等工具进行擦洗和磨去水垢。
但需要注意的是,对于一些易损坏的表面,比如玻璃、不锈钢等,要特别注意使用物理清洁方法,避免划伤表面。
4.预防水垢的方法除了及时清理水垢,预防水垢的产生也是非常重要的。
下面是一些预防水垢的方法。
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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)(+↑+−→−∆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。
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) 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: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(%)<5 60 0.45~10 80 0.6>10 120 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1/2~1/3,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如下反应: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Na3PO4:5~10g/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。
因此我们在清洗该锅炉时,采用质量分数为12%的盐酸并加入适量的氟化钠作清洗剂,在55~65℃下,清洗10h,结果垢成片状脱落,且垢的厚度减薄,达到了清洗目的。
值得一提的是,对于硅酸盐水垢或以硅酸盐为主的混合垢,采用热氢氟酸去垢效果好,但因氢氟酸价格贵、腐蚀性与毒性大、易挥发,所以在清洗行业应用较少。