除氧剂基本知识
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除氧剂基本知识
二甲基酮肟(DMKO)
二甲基酮肟(Acetone oxime简称DMKO)又称为丙酮肟,常温下为白色片状结晶,熔点:60~61℃,水溶性:320g/l(21℃),易溶于水、醇、醚、酮、烃、石油醚等有机溶剂,是以羟胺和羰基化合物以缩合反应而制得的新型锅炉水除氧剂,有较强的还原性,有似水合氯醛气味,在空气中挥发很快,呈中性反应,在稀酸中易水解。能快速降低水中的溶解氧,在金属钢材表面形成良好的磁性氧化物保护膜,防止氧腐蚀,并对金属表面起到缓蚀和钝化的作用,且具有用量少、无毒、排放无污染等有点。
产品特性
---还原性
---高温下分解产物对水汽系统的影响
---对金属的缓蚀和钝化作用
---可防止铁、铜等氧化物的沉积
---低毒性
在锅炉水除氧方面的应用
---给水水质
---药剂投加方法
---药剂投加量
---投加时的注意事项
---对水汽系统的影响
---操作的简便性
传统除氧剂
---亚硫酸钠
---联氨
锅炉除氧剂除氧方式对比
肟类除氧剂
---除氧性能
---缓蚀与钝化作用
---挥发性
---分解性
---低毒性
在停炉保护中的应用
使用时参考指标
分析方法
---容量分析法
---分光光度法
产品特性
二甲基酮肟(Acetone oxime简称DMKO)又称为丙酮肟,常温下为白色片状结晶,熔点:60~61℃,水溶性:320g/l(21℃),易溶于水、醇、醚、酮、烃、石油醚等有机溶剂,是以羟胺和羰基化合物以缩合反应而制得的新型锅炉水除氧剂,有较强的还原性,有似水合氯醛气味,在空气中挥发很快,呈中性反应,在稀酸中易水解。能快速降低水中的溶解氧,在金属钢材表面形成良好的磁性氧化物保护膜,防止氧腐蚀,并对金属表面起到缓蚀和钝化的作用,且具有用量少、无毒、排放无污染等有点。
还原性
由于DMKO有很强的还原性,因此,它很容易和给水中的氧反应,从而降低给水的溶解氧含量,而且,反应速度快,除氧较完全。DMKO与氧反应的化学方程式如下:
4(CH3)2C=N-OH + O2 → 4(CH3)2C= O + 2N2 + 2H2O
2(CH3)2C=N-OH + O2 → 2(CH3)2C= O + N2O + H2O
高温下分解产物对水汽系统的影响
二甲基酮肟(DMKO)的分解产物有甲酸、乙酸及氮的氧化物等,在确保除氧效果的前提下,当控制DMKO在给水中残余量为5~40μg/L时,甲酸、乙酸、CL-、SO42-在所有被测的水汽样品中均未检出,同时,对部分样品的NO2-和NO3-含量进行了检测,也都均未检出,因此,采用DMKO除氧对水汽系统无任何良影响。
对金属的缓蚀和钝化作用
由于DMKO具有很强的还原性能,其水溶液能够在钢材表面形成良好的磁性氧化物膜,从而能有效地延缓热力设备停(备)用时的腐蚀,生成磁性氧化物膜的化学方程式为:
2(CH3)2C=N-OH + 6Fe2O3 → 2(CH3)2C= O + 4Fe3O4 + N2O + H2O
用含有DMKO的溶液对热力设备实施湿法保护,可明显地得到缓蚀效果,保护剂质量浓度为350~400mg/L(软水配制),PH≥10.5(氨调节)。另外,DMKO对金属也有较好的钝化作用,且具有用量少、无毒、排放无污染等优点。
可防止铁、铜等氧化物的沉积
DMKO可降低给水的含铁量,防止锅炉因形成氧化铁沉积物而引起金属管过热和腐蚀损坏,同时,DMKO对沉积在管道、省煤器等处的铜的腐蚀产物有清洗作用,这就是在DMKO使用初期,炉水铜的含量会明显升高的原因。
低毒性
DMKO的毒性比联氨低得多,LD50为5500mg/kg,其毒性只有联氨的1/20,不会造成人体伤害和环境污染。
《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》(DL 5053-1996)第7.2.2条中说明:加联氨的蒸汽,不宜作生活用汽,1985年美国新的“职业防护与保健法案”,已把联氨正式列为危险药品,并说明联氨是可疑的致癌物质,要求涉及公民正常生活(如发电厂供热)的职业范围内,禁止使用联氨作为辅助药品。根据国内电厂运行情况,联氨在蒸汽中不是完全分解的,均有残留量,因此,建议当蒸汽用于生活用汽时采用二甲基酮肟等新型除氧剂,以替代联氨。
在锅炉水除氧方面的应用
给水水质
锅炉水只控制两项指标:一是溶解氧<7.0μg/L;二是PH值8.5~9.2(25℃)。给水先经热力除氧,以降低进一步除氧时的DMKO的使用量,除氧后的水其内部残存的溶解氧只有10~40μg/L,另外,先经热力除氧使给水温度升高到可以达到DMKO除氧所需的活化温度,因此,只要在其中加少量的除氧剂,给水含氧量就会降低至7μg/L以下,从而达到给水水质标准。
药剂投加方法
投加DMKO,可采用原有的投加联氨的装置,不需增加任何设备和投资,先把0.5kgDMKO加到罐中,配制成浓度为0.1%(wt)的溶液,然后进行投加。
药剂投加量
二甲基酮肟药剂的投加量可按下列公式计算
Q×(na + ΔA)
G =────────
10× ε
式中:G:给水中DMKO加入剂量,g/h;
Q:给水流量,m3/h;
n:除去一份氧需要的DMKO的倍数(一般取4~5);
a:给水中溶解氧含量,μg/L;
ΔA:给水中维持DMKO的过剩量,μg/L,一般可取15~40μg/L;
ε:DMKO的产品纯度,%。
例如;当锅炉给水流量100 m3/h、溶解氧含量25μg/L时,取DMKO过剩量20μg/L,DMKO的加入倍数为4.5时,DMKO的纯度为99.5%时,经计算给水中需加入的DMKO量为13.32g/h,即133.2μg/kg,一个月的用量为8.888kg。对于一台200MW发电机组一个月满负荷时的DMKO用量为66kg。
投加时的注意事项
一是控制给水系统PH值为8.5~9.2,以避免因加氨量过低而影响给水PH 值;二是DMKO溶解时应均匀溶化,避免不匀而影响除氧效果。
对水汽系统的影响
由于二甲基酮肟(DMKO)直接由给水系统加入到炉内,因此,对锅炉内水汽系统铁离子及各种阴离子进行了分析:
系统铁离子:在试验过程中,对各炉的水汽进行了化验分析,铁离子的含量全部为零,所以采用DMKO对系统金属没有任何腐蚀。
系统阴离子:经过分析,投加DMKO和投加联氨一样,水汽系统中CL-和SO42-3的含量全部为零。
操作的简便性
投加DMKO比投加联氨省时、省力、降低了劳动强度,没有增加任何设备投资,并大大降低了除氧剂的毒性,改善了除氧效果,同时也减少了除氧剂的用量,节约了费用。
传统除氧剂