锅炉氧腐蚀的防止.doc

1、锅炉氧腐蚀的防止运行设备的氧腐蚀，关键在于形成闭塞电池。凡是促使闭塞电池形成的因素，都会加速氧腐蚀；反之，凡是破坏闭塞电池形成的因素，都会降低氧的腐蚀速度。各种因素对氧腐蚀所起的作用，要具体分析。一.锅炉氧腐蚀的影响因素(一)氧的浓度在发生氧腐蚀的条件下，氧浓度增加，一般能加速金属的腐蚀 (二)pH 值的影响当 pH13 时，由于腐蚀产物变为可溶性 HFeO2-，腐蚀速度再次上升。(三)水的温度在密闭系统中，当氧的浓度一定时，水温升高，阴、阳极反应速度增加，腐蚀加快。在开口系统中，由于溶解氧的影响，在 80以下，温度升高使氧扩散速度增加起主要作用，腐蚀速度增加：在 80以上时，氧的溶解速度下降

2、迅速，它对腐蚀速度的影响超过了氧扩散速度增快所产生的作用，故腐蚀速度下降。(四)水中离子水中不同离子对腐蚀速度的影响差别很大，通常水中的 H+、Cl -和 SO42-,对腐蚀起加速作用；水中的 OH浓度不太大时，对腐蚀起抑制作用。溶液中由于各种离子共存，判断它们对腐蚀是起促进作用还是抑制作用，应综合分析。(五)水的流速 在一般情况下，水的流速增加，氧的腐蚀速度加快。二.锅炉氧腐蚀的防止从锅炉氧腐蚀的影响因素中可以看出，氧的浓度是主要因素。要防止氧腐蚀，主要的方法是减少水中溶解氧的含量。本节主要讨论对给水进行除氧，使给水的含氧量降低到最低水平的方法主要有热力除氧法与化学除氧法。热力除氧法是采用热

3、力除氧器将水中溶解氧除去，它是给水除氧的主要措施。化学药剂法除氧是在给水中加入还原剂除去热力除氧后给水中残留的氧，它是给水除氧的辅助措施。(一)热力除氧法1原理根据亨利定律，一种气体在液相中的溶解度与在气液分界面上气相中的平衡分压成正比。在敞开设备中，提高水温可使水面上蒸汽的分压增大，其它气体的分压下降，则这些气体在水中的溶解度也下降，因而不断从水中析出。水温达到沸点时，水面上水蒸气的压力和外界压力相等，其它气体的分压则为零。此时，溶解在水中的气体全部逸出。利用亨利定律，在敞开设各中将水加热到沸点，使水沸腾，这样水中溶解的氧就会解析出来。这就是热力除氧的原理。由于二氧化碳在水中的溶解度也同样是

4、随水温提高而降低，因此，当水温到达沸点时，水中二氧化碳气体同样被解析出来。所以，热力法不仅可除去水中溶解氧，也能同时除去大部分溶解二氧化碳气体、氨及硫化氢等腐蚀性气体。热力除氧过程还可以促使水中的熏碳酸盐分解。因为重碳酸盐和 CO2之间存在平衡关系：2HCO 3CO 32-+H2O+ CO2，除氧过程中也把 CO2除去了，使反应向右方移动，即重碳酸盐分解。温度愈高，水沸腾时间愈长，加热蒸汽中游离 CO2浓度愈低；则重碳酸盐的分解愈高。在热力除氧器中，为了使氧解析出来，除了必须将水加热至沸点以外，还需要在设备上创造必要条件使气体能顺利地从水中分离出来。因为水中溶解氧必须穿过水层和气水界面，才能自

5、水中分离出来，所以要使解吸过程能较快地进行，就必须使水分散成小水滴，以缩短扩散路程和增大气水界面。热力除氧器，就是按照将水加热至沸点和使水流分散这两个原则设计的一种设备。热力除氧也有它的缺点：如蒸汽耗量较多；由于给水温度提高了，影响烟气废热的利用；负荷变动时不易调整等。2除氧器类型热力除氧器的功能是把要除氧的水加热到除氧器工作压力相应的沸腾温度，使溶解于水中的氧和其它气体解析出来。热力除氧器按其工作压力不同，可分为真空式、大气式和高压式三种。真空式除氧器的工作压力低于大气压力。大气式除氧器的工作压力稍高于大气压力，常称为低压除氧器，高压式除氧器的工作压力比较高，常称为高压除氧器。热力除氧器按结

6、构形式分为：淋水盘式、喷雾填料式、膜式等。(1)淋水盘式除氧器淋水盘式除氧器的主要构成为除氧头和贮水箱。除氧器的除氧过程主要是在除氧头中进行的，凝结水、各种疏水和补给水，分别由上部的管道进入，经过配水盘和若干层筛状多孔盘，分散成许多股细小的水流，层层下淋。加热蒸汽从除氧头下部引入，穿过淋水层向上流动。这样，当水和蒸汽接触时就发生水的加热和除氧过程。从水中析出的氧和其它气体随着一些多余的蒸汽自上部排汽阀排走。经除氧的水流入下部贮水箱中。其结构见图8-7图 87 淋水盘式除氧器l 一除氧头；2余气冷却器；3多孔盘;4 一贮水箱； 5蒸汽自动调节器；6 一安全门；7 一配水盘；8 一降水管；9给水泵

7、；10 一水位自动调节器；11排气阀；12 一主凝结水管； 13 一高压加热器疏水管；14 一补给水管从理论上来讲，水经过除氧器后是可以将水中氧除尽的，但实际上要做到始终将氧除得很完全是困难的，特别是采用淋水盘式除氧器时，因为除氧器的运行条件并不能一直保持水中的氧扩散到蒸汽中的过程进行完毕。为了增强除氧效果，有时在贮水箱内靠下部装一根蒸汽管，管上开孔或者加装几只喷嘴，用来送入压力较高的蒸汽使此贮水箱内的水一直保持着沸腾的状态，这种装置称为再沸腾装置。由于采用了这种措施，使贮水箱内水温能保持着沸点，且有使蒸汽泡穿过水层的搅拌作用，所以可以做到将水中残余的气体解吸出来。再沸腾用汽量一般为除氧器加熟

8、用蒸汽的 10%20%，如果运行条件许可，也可以更大一些。采用了再沸腾装置后，因为水在贮水箱中经过长时间的剧烈沸腾，可促进水中碳酸氢盐的分解过程，故可以减少水中碳酸化合物的总含量(通常换算成总 CO2量表示)。此外，当运行中由于某些原因造成有氧漏过除氧头时，装有再沸腾装置的贮水箱，可以使出水中含氧量仍保持较小。但设备装有再沸腾装置后，会使运行复杂化，例如易发生振动和除氧器并列运行时水位波动大。淋水盘式除氧器对于运行工况变化的适应性较差；同时，因为除氧器小汽阳水进行传热、传质过程的表面积小，因此除氧效果差。(2)喷雾式除氧器喷雾除氧器是在将水喷成雾状的情况下进行热力除氧的一种设备。它的工作原理是

9、当水成雾状时，有很大的表面积，非常有利于氧从水中逸出。在实际运行时，喷雾式除氧器往往不能获得良好的除氧效果，出水中含氧量一般在 50100 mgL，这是由于水在除氧过程中，大约有 90溶解气体变成小气泡逸出，其余 10要靠扩散作用，自水滴内部扩散到水滴表面后，才能被水蒸汽带走。当水呈雾状时，对于水中小汽泡的逸出是很有利的，因为气泡通过的水层很薄，但对于溶解气体的扩散过程却很不利，因为微小的水滴具有很大的表面张力，溶解气体不容易扩散通过小水滴的表面。为此，喷雾式热力除氧器应结合其它除氧方式，才能保持其效果良好。(3)喷雾填料式除氧器喷雾填料式除氧器是一种行之有效的除氧器，其结构如图 88 所示。

10、它的原理为将水通过喷嘴喷成雾状，在喷嘴上面设有上进气管，引入加热用蒸汽，通过蒸汽和水雾的混合，达到水的加热和初步除氧过程。经过初步除氧的水往下流动时和填料层相接触使水在技术规范工作压力：0.57 MPa； 工作温度：162； 出力: 535 th；进水温度：145.8图 88 喷雾填料式除氧器结构图1 一进气管：2 一环形配水管；310t/h 喷嘴；4 一疏水进水管；5 一淋水管 6 一支承管；7-滤板； 8 一支承管； 9 一进汽室；10 一筒身；1l 一挡水板；12 一吊攀；13 一不锈钢 填料；14 一滤网：15弹簧安全阀；16 一入孔填料表面成水膜状态，在填料层下面装有下进气管，在这里

11、又引入蒸汽。因而，当这部分蒸汽向上流动时，和填料层中的水相遇便进行厂再次除氧。喷雾填料式除氧器中所用填料应该用不腐蚀而且不会污染水质的材料制成，上要有 形、圆环形和蜂窝式等多种，其中以 形不锈钢做填料的效果最好。由于送入除氧器的水经喷头分散成细小的水滴而除氧效果好。通常只要加热蒸汽压力合适，汽量足够，水经喷头的雾化程度奸，则在雾化区内就能较快地把水温封每到与工作压力相应的沸点，大约 95的溶解氧就可从水中移出。并且水在填料层中又被分散成极薄的水膜，使水中残留的溶解氧进一步逸去。这类除氧器的出口水溶解氧可降到 10ug/L 以下。喷雾填料式除氧器的优点是：除氧效果好，当负荷与水温在很大范围内变动

12、时，它都能适应；设备结构简单，检修方便，和现有的其它热力除氧器相比，同样出力的设备其体积小；除氧器中的水和加热蒸汽混合速度快，不易产生水击现象等。要保持喷雾除氧器良好的除氧效果，在运行中必须注意以下两点：负荷应维持在额定值的 50%以上，若负荷过低，因雾化效果差，出水质量会下降；为了适合负荷的变化，工作汽压不宜小于 0.08 MPa(表压)。3提高除氧器效果的措施除氧器的除氧效果是否良好，决定于设备的结构和运行工况。除氧器的结构，主要应能使水和汽在除氧器内分布均匀、流动通畅及水汽之间有足够的接触时间。这些因素由于在设计此种设备时已经考虑到了，所以除发生异常情况外，通常不作检查。要提高除氧器的运

13、行效果只有从运行工况来考虑。(1)被除氧的水一定要加热到除氧器工作压力相应的沸点。实验表明：如果水温低于沸点 1，出水溶氧量就会增加大约 0.1mg/L；为保证水能被加热到沸点，必须注意调节进汽量与进水量，以确保除氧器内的水保持沸腾状态。实际上用人工进行调节很难保证除氧效果始终良好，为此，在除氧器上通常应安设进汽与进水的自动调节装置。(2)解吸出来的气体应能通畅地排走。如果除氧器中解吸出来的氧和其它气体不能通畅地排走，则由于除氧器内蒸汽中残留的氧量较高，就会影响到水中氧扩散出去的速度，会使除氧器内蒸汽中氧分压加大，从而使水的残留含氧量增大。排气时不可必避免的会有一些蒸汽被一起捧出，如果片面强调

14、减少热损失，关小排气阀，那么会使给水中残余氧含量增大，这是不适合的。相反，任意开大排气阀也是不必要的，因为这只能造成大量热损失，并不会使含氧量进一步降低。所以，排气阀盼开度，应通过调节实验来确定。(3)在除氧器水箱内装沸腾装置。使水在水箱内也能始终保持沸腾状态。此种装置形式有：在水箱底部或中心线附近沿水箱纵向装一根进蒸汽管，在管上装喷嘴。(4)在除氧器的除氧头筒壁周围装挡水环，或在添料层上部加装挡水淋水盘，沿简壁下泄的水与加热蒸汽充分接触而增加除氧效果。(5)如果补给水是补入除氧器的，应该尽可能地均匀地补入，因补给水含氧量高，水温低，如大量补入或补入量波动幅度大，均使除氧效果变差。(6)为使进

15、水雾化更充分，要合理地设计和布置雾化喷嘴。(7)在雾化区内可加装二次蒸汽管，以使雾化区内有充足的加热汽源。为了解掌握除氧器的运行特性，确定除氧器较佳运行条件，需对除氧器进行调整试验。包括除氧器的温度、压力、除氧器的负荷、进水温度、排气量及补给水等。4除氧器的异常情况(1)理想运行工况与安全保证除氧器内应装有仪表与自动装行。最基本的自动调节器应包括：压力自动调节器与水位自动调节器，以保持稳定的本体温度，防止亏水与满水。除氧器出口应装有连续测定的氧量表。安全门是高压除氧器的安全保证，动作必须灵活并定期校验。由于除氧器承压表面大，壳体较薄，超压的允许裕度小，当超压严重时能产生灾难性的后果，故而必须使

16、其符合标准。 (2)除氧器压力温度异常要使除氧器出水合格，最基本的要求是把除氧水加热到饱和温度。除氧器的加热蒸汽使用的是汽轮机抽汽。在机组负荷过低时抽汽不足可使除氧器达不到饱和温度，负荷波动过大也有一定影响。此时出水含氧量很难低于 01 mg/L。在除氧器压力的允许限度内，尽量使运行压力维持得高一些(能降低出水含氧量)。除氧器虽已达到饱和温度，但是压力温度过低，出水含氧量也有可能不合格。(3)除氧器本身震动或水汽管路水击除氧器超过设计出力过大时，由于其通水和通汽截面有限，能引起本体震动。进入除氧器的水温过低，瞬间流量过大，会使蒸汽在除氧器上凝结，破坏了除氧器的正常通风，也能引起本体震动。轻度的

17、震动能听到沉闷的响声，较严重时可察觉到除氧器晃动，严重时还能感到构筑物颤动。由于除氧器内水汽流通被扰乱，或因温度降低自外界吸入了空气，出水含氧量将升高。当对除氧器操作不当时，能引起管道水击，发出尖锐的“劈拍”声，有时也能影响出水含氧量的合格。(4)其他除氧器结构不合理，难以保证出水含氧量合格。有一台淋水盘式除氧器出水溶氧不合格，排汽门略开大即喷水。检查后发现是因水汽流通受阻造成的。经改造后不再喷水，出水含氧量合格。由于除氧器内温度较高，又有一定的氧和二氧化碳分压，本身很容易产生腐蚀。当除氧器失修时，淋水盘倾斜偏流，筛孔堵塞溢流，淋水盘塌落等，都能妨碍正常除氧，增加出水含氧量。5调整试验为了摸清

18、除氧器的运行特性，制定其最优良的运行条件，必须进行除氧器的调整实验。在进行此试验以前，应做好下列准备工作：查看各种水样是否都能采取，如除氧器下部能否采取刚除过氧的水样：检查各种水流是否都有表计指示，如凝结水、补给水、蒸汽等有无流量表以及其它必要的温度计和压力表等，必要时加装取样装置和测量仪表。对所有的取样装置及测量仪表都应加以校检，例摇取样器的引出管是否用耐腐蚀的不锈钢或紫铜制成，冷却效果能否符合要求，各表计的指示是否正确等。试验前，还应拟定好具体的计划和组织好人员，准备好试验用的药品和仪器。除氧器调整试验的目的，是为了求得良好除氧效果的运行条件，对于淋水盘式除氧器，还应保证不发生水击现象。水

19、击就是由寸：除氧器内水汽的流通不畅，或者因水温变动过剧，而发生的冲击现象。水击易使设备遭到损伤。除氧器调整试验通常所要求取的运行条件是：(1)除氧器内的温度与压力。除氧器内的温度与压力和进汽量有关，可在额定负荷下进行试验，求取除氧器内温度和压力的允许变动范围。(2)负荷。在允许的温度与压力范围内，求取除氧器最大和最小允许负荷。(3)进水温度。在除氧器的允许温度、压力和额定负荷下，变动其进水温度，以求取最适宜的进水温度范围。(4)排汽量。在允许的温度与压力下，求取其不同负荷下的排汽阀开度，以寻求最适宜的排汽量。(5)补给水率。在允许温度、压力和额定负荷下，求取其最大的允许补给水率。(6)其它。此

20、外，还可以对进水含氧量和贮水箱水位的允许值进行试验.(二)真空除氧真空除氧的原理和热力除氧的原理相似，也是利用水在沸腾状态时气体的溶解度接近于零的特点，除去水中所溶解的氧和二氧化碳等气体由于水的沸点和压力有关，在常温下可利用抽真空的方法使之呈沸腾状态，以除去所溶解的气体。当水的温度一定时，压力愈低(即真空愈高)，则水中残余的氧及二氧化碳含量愈少。真空式除氧器的结构如图 8-9 所示。水由除氧器塔上部进入，经喷头使之在全部断面上喷成雾状，再经中部填料里水膜下流。而由水中解吸出的氧、二氧化碳等气体由塔体顶部被抽气装置抽出体外。图 89 真空式除碳器1 一除氧塔； 2 一喷头；3 一填料；4 一贮水

21、箱：5 一喷射器为达到良好的除氧效果，在真空式除氧舶结构上和运行中必需注意以下几点：1喷头它是除氧塔中的关键部件，其喷水细度对除氧效果影响较大。喷头的数量应与除氧器的出力相适应。喷头数量过多，雾化效果不好：喷头数量过少，则水流通过的阻力增大。现在用的喷头，每只喷水量为 0.7h/t，压力降为 O.2MPa。为了防止喷头被堵塞而影响喷水量，在除氧器进水管上应装过滤器。2填料填料的作用主要是加强传质，可用不锈钢环，只要保证填料层有一定高度，即可获得良好的除氧效果。3抽气装置抽气装置有多种：蒸汽喷射器。水喷射器，水环式真空泵等。选用抽气装置的抽气能力应与处理水量相适应。4进水温度进水温度应比除氧器运

22、行真空下相对应的饱和温度高 35，以保证除氧效果。一般进水温度应在 15以上。当要求深度除氧时，可用预热法提高进水温度，以降低设备的必要真空。5系统严密性整个系统应严密不漏气，管道应尽可能采用焊接，法兰间以用胶垫为好，抽气管愈短愈好。由于真空除氧器是在低温条件下运行， 具有节能的优点，因此同外应用较早。我国自六十年代开始试验研究，随着设计、调试、运行经验的累积，使这一技术日趋成熟，在锅炉水处理中的应用也日益增多。(三)解吸除氧使含有溶解氧的水与不含氧的气体强烈混合，以达到除氧的目的，称为解吸除氧。解吸除氧的装置，如图 810 所示。含溶解氧的水用水泵以 O.30.4MPa 压力送至喷射器 2，

23、靠其抽吸作用把由反应器 7 来的无氧气体（N 2+CO2)吸入，并与水混合形成乳状液。此时水中氧气即开始向气体中扩散，并经扩散器 3 和混合管 4 进入解吸器(除氧筒)5。在此进行汽水的分离，档板 6 用以改善分离过程，减少水汽携带。含氧气体(N 2+C02+ O2)经解吸器气空间通往反应器 7，它是一根两端封死的钢管，其中装满木碳，放在温度 500600锅炉烟道中或其它加热设备中(如电炉等)。在反应器中气体与灼热的术碳相遇，木碳与氧作用形成 C02，故从反应器出来的是无氧气体。上述过程是反复进行的。除氧后的水由解吸器流入水箱 8，为了减少与空气的接触面积，水箱内放有木质浮板 9，几乎将整个水

24、面盖住。气体通往反应器的管道上装有汽水分离器 10，它可将气体带出的水滴分出，并经水封箱 11 排掉。图 810 解吸除氧装置l 一水泵一喷射器材 3 一扩散器 4 一混合管 5 一解吸器 6 一挡板 7 一反应器 8 一水箱9 一浮板 10 一气水分离器 11 一水封箱除氧过程中木碳逐渐消耗，需定期(一般 35d)增添一次。为便于装填木碳和排出碳灰，反应器两端应露出烟道外，并采用便于拆卸的法兰连接。反应器宜垂直或倾斜放置(不小于 45)，而不允许平放。因平放时木碳耗损后会将反应器上部空间露出，气体将直接经此处流过，影响除氧效果。解吸除氧的效果与下列因素有关：1水压喷射器前水压越高，吸入的无氧

25、气体越多，除氧效果越好。实践证明，当水压大于0.3MPa 时，甚至冷水(25)也能得到良好的除氧效果。2水温水温高，扩散过程强烈，除氧效果好。但水温过高，会使喷射后汽化，影响除氧效果。一般水温在 4050之间为宜。3烟温反应器的温度条件对除氧效果影响很大。反应器内各种还原物质所需的最低温度为：木碳500;焦碳600；无烟煤一 750：钢屑800，装有两种还原物质的反应器应使用合金钢管。4解吸器中水位水位高时，解吸器水柱的附加阻力增大，喷射器吸入的无氧气体减少，除氧效果减低。通常运行时应使水位不超过解吸器高度的一半。解吸除氧器的优点：设备易制造，省钢材，操作简单，费用低，只需木碳，不需其它化学药

26、品，给水温度低。解吸除氧器的缺点主要是影响除氧效果的因素多。例如：反应器周围温度、木碳含水分、负荷变化、水压、水温、解吸器水位波动等均影响除氧效果：另外，此法只能除氧，而不能除其它气体，并且除氧后水中 CO2 含量增加；若水箱水面密封不好，又常使除氧后的水与空气接触，发生吸氧现象；故解吸除氧的使用不广泛。(四)化学药剂除氧将化学药剂加入水中与水中氧起化学反应，而除去氧气的方法称为化学除氧。 由于是向给水中加入化学药剂， 、所以增加了给水的含盐量，一般很少被单独地用于处理给水，只作为给水加热除氧后进行的辅助除氧措施，除去水中剩余的、为数不多的溶解氧。常用的化学除氧药剂有：联胺、亚硫酸钠、二氧化硫

27、及氢氧化亚铁等。1亚硫酸钠(1)亚硫酸钠的性质与原理亚硫酸钠是白色或无色结晶，密度 1.56g/cm3，易溶于水。它是一种还原剂，能和水中的溶解氧反应生成硫酸钠，反应方程式为：2Na2S03 + 02 2Na 2SO4按上述反应式计算，要除去 1 mgL 的氧，至少需要 79 mgL 的 2Na2SO4，对于结晶状 2Na2SO47H2O 需要 16g。为使反应进行得比较彻底，通常在锅水中要维持2040mgL 的过剩量。亚硫酸钠加药量(G)可按下式计算： C02 +G = 式中 C02 水中含氧量，mg/L； p 亚硫酸钠过剩量，mg/L；工业亚硫酸钠(Na 2S037H2O)的纯度； 的值通

28、常取 34mgL使用的亚硫酸钠溶液的浓度为 210。亚硫酸钠和氧反应的速度与温度、pH 值、氧浓度 、 Na2S03的过剩量有关。温度高，反应速度快，除氧率也高。水的 pH 值对反应速度影响很大，pH 值高的水中，反应速度较低；中性水中，反应速度最高；水中 Ca2+、Mg 2+以及 Mn2+、Cu 2+等离子对反应有催化作用，而当水中含有机物及 SO42+离子，会显著降低反应速度。如水中的耗氧量从 0.2mgL 增加到 7.0 mg/L 时，反应速度降低 l/3 还多。(2)亚硫酸钠加药系统典型的加药系统如图 811 所示。反应剂加入溶解箱 l，经加水搅拌后，溶液转入溶液箱 3 中，然后再用给

29、水调整至所需浓度，经转子流量计 4，由活塞泵将亚硫酸钠溶液压进锅炉或给水母管中。图 8-11 亚硫酸钠加药系统l 一溶解箱 2 一搅拌器 3溶液箱 4 一转子流量计 5 一泵 6 一排水阀门亚硫酸钠适用于中低压锅炉的除氧处理。据研究报导，在锅炉工作压力不超过6.86MPa 时，锅水中 Na2S03浓度不超过 10mg/L，亚硫酸钠不会在锅炉内产生有害化学物质。当压力超过 686MPa 时亚硫酸钠会发生高温分解，以及水解而产生 H2S、SO2、NaOH 等物质。引起锅炉腐蚀。加亚硫酸钠除氧，设备简单，操作方便，除氧效果也好。但加亚硫酸钠处理时，亚硫酸钠与氧反应生成巯酸钠，因而使锅水的总海解固形物

30、增加，导致捧污量 j!尊加，蒸汽品质也可能受到影响。因此。很少单独加亚硫酸钠除氧，多与其它除氧法配合使用，作补充除氧。 2联胺处理联胺(N 2H4)又称为肼，在常温下是一种无色液体，易溶于水，它和水结合成稳定的水合联胺(N 2H4H2O)，水台联胺在常温下也是一种无色液体。联胺容易挥发，空气中的联胺蒸气对呼吸系统和皮肤有侵害作用，所以，空气中的联胺蒸气量不允许超过 l mgL；联胺能在空气中燃烧，其蒸气量达 47(按体积计)，遇火便发生爆炸；联胺水溶液呈弱碱性；联胺与酸可形成稳定的盐；联胺受热分解。其分解产物可能是 NH3、H 2、N 2；在碱性溶液中，联胺是一种很强的还原剂，它可以和水中溶解

31、氧直接反应把氧还原，反应如下式：N2H4 + 02 N 2 + 2H20N2H4 遇热会分解：3N2H4 N 2 + 4NH3联胺和氧的直接反应是个复杂的反应 a 为厂使联胺与水中溶解氧的反应能进行得较快和较为完全，必须了解水盼 PH 值、水温；催化剂等对反应速度的影响。联胺在碱性水中才显强还原性，它和氧的反应速度与水中的 pH 值的关系密切，水的 p雅在 911 之间时，反应速度最大。因而，若给水的 pH 值在 9 以上，有利于联胺除氧反应。温度愈高，联胺与氧的反应速度愈快。水温在 l00以下时，此反应速度很慢；水温高于150时；反应很快。但是若溶解氧量在 10ugL 以下时，实际上联胺与氧

32、不再发生反应，即使提高温度也无明显效果。给水采用联胺处理时，应保持剂量稳定。含有联胺的蒸汽不宜作生活用 a 低压锅炉给水除氧很少用联胺。高压(电站)锅炉多采用联胺作为除氧剂。联胺有毒、易挥发燃烧，所以在运输、贮存、使用时应当小心。联胺处理与亚硫酸钠处理的比较：低温时，联胺与氧的反应速度很慢，而亚硫酸钠与氧的反应速度快。高温时，联胺和亚硫酸钠与氧的反应速度都快。但除氧效率方面，联胺不如亚硫酸钠。亚硫酸钠处理使锅炉水溶解固形物增加，联胺处理时，联胺与氧的反应，以及过剩联胺在锅炉高温条件下的分解都不产生固形物，因而不会使锅炉水中含盐量增加。联胺对锅炉钢铁及铜合金表面有钝化作用，对金属的腐蚀有缓蚀作用

33、。3钢屑除氧钢屑除氧是使含有溶解氧的水流经装钢屑的过滤器，由于钢屑被氧化，而将水中的溶氧除去，其反应为：3Fe + 202 Fe 304水温愈高，则反应速度愈快。因此，增加水温可减少水与钢屑的接触时间，提高过滤速度。此外，水温高时，还不易带出铁锈，水温一般都在 70以上。钢屑的材料可用 06 号碳素钢，钢厚度一般为 0.51.0mm，长度为 812mm，要采用新切削的钢屑，合金钢屑不宜采用。表面被污染的钢屑在使用前应先用碱液(如 2%NaOH 或 Na3P04)除油，用热水冲去碱性液后，再用 2%3%HCl 酸洗，最后再用热水冲洗。钢屑装入过滤器后要压紧，通常钢屑添充密度在 0.81.Otm

34、3范围内。由反应式计算可知，除掉 1kg 氧约需 2.6kg 钢屑。水在钢屑过滤器中的流速，与水中含氧量有关，水中含氧量愈高。流速应愈慢，当含氧量为35mg/L 时，滤速可取 2575m/h。钢屑过滤器可分为两类：一类是独立式钢屑除氧器，如图 812 所示。此类除氧器应用较多，为了强化这类除氧器的工作，可定期地(如每月一次)从其下部通入饱和蒸汽，并随后用水冲洗。另一类为装设在水箱内部的附设型钢屑除氧器，由于这种除氧器水流过钢屑各部不易均匀，故除氧效果难以保证。图 8-12 独立式钢屑除氧器 (I) l 一进水口;2 一出水口;3 一多孔隔扳 (2)1 一圆筒形壳体；2 一多孔板： 3 一排水管

35、钢屑除氧设备简单，维修容易，运行费用小。但除氧效果与水温和水中杂质有很大关系，水温过低或氢氧根碱度过大都会使除氧效果变坏，并会带入水中铁锈。一般情况下，钢屑除氧可使水的含氧量降至 0.10.2mgL。4新垄除氧剂由于亚硫酸钠及联胺等目前常用的除氧剂，在使用过程中都有局限性及不足。特别是发现联胺有一定毒性，并怀疑它可能是致癌物，目前在食品加工方面，已禁止食品直接与联胺接触。因而，从健康和安全考虑，也为了消除使用联胺与亚硫酸钠的不足。自七十年代以来，国内外对开发新的除氧剂，包括用于锅炉给水中的除氧剂的研究进行得较多。目前已见报导的新型除氧剂有：N，N 一二乙基羟胺、碳酸肼、胺基乙醇胺、对苯二酚、甲

36、基乙基酮肟、二甲基酮肟、复合乙醛肟和异抗坏血酸钠等。这些新型除氧剂一般均有除氧速度快、除氧效率高，能将金属高价氧化物还原成低价氧化物，并具有钝化金属的性能。且毒性比联胺小得多，或者是无毒的。在国外，尤其在美国或西欧，新型除氧剂已在发电厂、造纸厂、钢铁厂和化工厂中使用。在锅炉运行条件下，它们的除氧活性与联胺、亚硫酸钠不相上下，甚至更好。在金属钝化作用、毒性以及热分解等性能方面则更优于联胺与亚硫酸钠。它们比较好的钝化性能使锅炉中的金属氧化物量减少，降低了锅炉运行过程中的结垢和腐蚀倾向。用作锅炉保护药剂，也能获得良好效果，并在锅炉再启动时，能更快投入运行。新型除氧剂目前价格比较贵。但随生产工艺的进步

37、，广泛应用后需求量的增大，新型除氧剂的生产成本和售价也会调整。(五) 催化树脂除氧采用除氧剂等物理除氧法和化学药品的化学除氧法，一般投资大、能源消耗高、运行费用昂贵，而且有些化学药品还有一定的毒性。催化离子交换树脂是将水溶性的钯覆盖到强碱阴树脂上，形成钯树脂。当含溶解氧的水加入氢气后通过钯树脂时，在低温下也能发生反应生成水：Pd02+ 2H2 2H 20催化离子交换树脂去除水中溶解氧的优点：1氢气非常便宜且需要量很少；2氢气加入水中的方法简单易行；3氢气与水中溶解氧既使在低温下也可迅速和完全地反应；4氢气与氧气反应的产物是水，不会带入任何杂质：5反应后不产生任何盐类，因此可以在除盐水中去除溶解氧，例如可去除火电厂锅炉补给水、凝结水中的溶解氧；6在水中存在含盐类或其它杂质时，可仅去除水中溶解氧：7设备简单，操作方便：8投资及运行费用均低于其他除氧方法，处理后水中残留溶解氧在 10ugL 以下：催化树脂还可以来去除海水中的氧，防止海上石油钻井装置的氧腐蚀。此方法可使海水中溶解氧由 8mgL降至 71lugL。