锅炉给水除氧技术新进展

化学工程师

ＣｈｅＩｌｌｉｃａｌＥｒ西ｎｅｅｒ２００４年８月

综述

文章编号：１００２一１１２４（２００４）０８一００３５—０２

锅炉给水除氧技术新进展

黄进１，钟诚２，王栋２

（１．深圳市城建集团。深圳５１８０３ｌ；２．深瑚ｌ市水务集团有限公司，深圳５１８０３１）摘要：锅炉给水除氧是防止热力系统腐蚀的重要方法。本文分析了常用的物理除氧和化学除氧的优缺点，介绍了当前除氧技术研究的最新进展，详细描述了触媒型钯树脂催化加氢除氧和光催化加氢除氧技术，并对除氧技术的发展加以展望。

关键词：除氧；锅炉给水；加氢

中图分类号：ｒ１１（２２４．９５文献标识码：Ａ

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腐蚀是热力系统在安装、运行和停运期间常见

的一种现象，它不但影响设备的使用寿命，而且会造成系统内积盐、结垢，导致热效率下降，严重时可能发生爆管等事故。水中溶解氧（ＤＯ）的存在是导致腐蚀发生的重要原因，为此，《低压锅炉水质标准》（ＧＢｌ５７６—９６），要求蒸发量大于６ｔ·ｈ。１的蒸汽锅炉必须装设给水除氧装置。

１常用的除氧技术

１．１物理除氧

物理除氧是利用分压原理除氧的工艺，以热力除氧、真空除氧和解吸除氧最为常见。见表１¨Ｊ。

表１物理除氧的特点

除氧方式鬈：篙瓣委需进磐嘉茎热力除氧≤０．０５不易中低印一７０不易

真空除氧≤０．１不易中中＞４５不易解吸除氧≤０．１不易低低＞２０易１．２化学除氧

化学除氧是通过投加药剂消耗ＤＯ的工艺，目前以亚硫酸钠法、联胺法、钢屑法和氧化还原树脂法最为常见，见表２…。

收稿日期：２００４一０６一１８

作者简介：黄进（１９７３一），女，黑龙江省哈尔滨市人，深圳城建集团公司工程师，主要研究方向：水暖工程及设计。

表２化学除氧的特点

竺苎鉴兰茎篓篓耋茎兰笠兰薹亚硫酸钠法≤０．１易低高无要求易

联胺法

钢屑法

树脂法

２锅炉给水除氧技术的研究进展

２．１新型高效无毒除氧剂

针对联胺的毒性，研究人员研制了多种无毒除氧剂，包括碳酰肼、肟类化合物、异抗坏血酸、氮四取代胺等。

（１）碳酰肼白色晶体，易溶于水，几乎无毒，通过与ＤＯ反应除氧，碳酰肼还能与铜、铁氧化物反应，使金属钝化，起到防腐作用。

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ｍ—ＮＨ—Ｃ—ＮＨ一如Ｎ＋如＝２Ｎ２＋Ｈ２０＋峨（２）肟类化合物是较强的还原剂，易与氧反应，最佳温度为１３８—３３６℃。与联氨相比，肟类化合物除氧快、效果好。丙酮肟、ＭＥＫＯ和联氨４５ＩＩｌｉｎ后的除氧率分别为９３．８％、９３．７％、８８．７％。其毒性均低于联胺，与皮肤和粘膜接触时无明显刺激。比较峨可知，无水联胺为５９１１１９·ｋｇ＿。，５０％联胺为２９０ＩＩｌｇ‘ｋｇ一，丙酮肟为５５００ＩＩｌｇ·ｋｇ＿。，ＭＥＫＯ为

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３６黄进等：锅炉给水除氧技术新进展２００４年第８期

２８００ｍｇ·ｋｇ一１【２Ｉ。

（３）异抗坏血酸白色结晶，是无毒的强还原剂，除氧效果好；与ＤＯ的反应动力学速度为联胺的１７００倍【３ｊ；经验表明，除氧所需ＮａＥｒＡ的实际用量远小于理论量，这是因为其分解中间产物也有除氧性能。

（４）氮四取代胺（ＴＭＰＤ）具有很强的除氧能力，在炉水中能增强金属表面钝化，具有很高的汽液比值，一般为２～８，最高达１２．７，因而，更适用于∥汽冷凝系统的除氧及钝化。为防止在空气作用下裂解，常与一些抗氧化剂复配，以增强水质稳定性，起到良好的除氧、防腐、钝化等效果［４Ｊ。

２．２催化加氢除氧

催化加氢除氧是向水中通人氢气，使溶解氢和１）Ｏ在催化剂作用下生成水。因其产物为水，因而不会增加含盐量。目前常用触媒型钯树脂除氧和紫外光催化除氧。

（１）触媒型钯树脂加氢除氧将钯粒子牢固地吸附在树脂表面，再经活化而制成。钯对Ｈ２和ＤＯ都具有很强的吸附能力，ｌ体积海绵状钯能吸附６８０～８５０体积Ｈ２［５１；钯具有很高的催化活性，溶解氢和ＤＯ在钯催化下得以反应。

反应装置见图１。填料塔促进Ｈ２溶解，接触塔内ＤＯ得以去除。该工艺能在低温下（小于１５℃）除氧；速度快，１ｍｉｎ就能反应完全；效率高，能将ＤＯ降低到２０弘ｇ·Ｌ一以下。钯树脂不需还原或再生。缺

图ｌ触媒型钯树脂加氢除氯装置

（２）紫外光催化加氢除氧ＤＯ在紫外光照射下生成氧活性基，氧活性基与Ｈ２反应生成水。

０２＋ｈ７—２０。

Ｏ＋＋Ｈ２一Ｈ２０

反应装置见图２№Ｊ。反应器由内衬铝箔的ＰＶＣ管和放置在其中心的石英管组成，石英管内设紫外灯，在石英管和ＰＶＣ管之间均匀布设多孔疏水玻璃管，上有４舢微孑Ｌ。运行时，水从Ｐ、，Ｃ管的一端流入。通过玻璃管后由另一端流出；玻璃管之间是顺流或逆流的Ｈ２，由于玻璃管为疏水性，因而允许Ｈ２通过微孔进入到水中并与ＤＯ发生反应，同时ＤＯ也可以通过微孑Ｌ进入到氢气流中而被带出。

３结语

图２紫外光催化加氢除氧装置

锅炉给水除氧是防止热力系统腐蚀的重要手段，而传统物理和化学方法限制了除氧设备的广泛应用。新研制的新型高效无毒除氧剂除氧效果好，反应速度快，使用安全可靠；催化加氢除氧技术中加入的氢气与ＤＯ反应生成了水，避免了水中含盐量的增加，是一种清洁的工艺，有望在热力系统中广泛应用。

参考文献

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