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锅炉给水采用电化学除氧的探讨
作者:管理员    发布于:2019-12-11 10:06:53    文字:【】【】【

锅炉给水中含有氧和二氧化碳等气体,尤其是氧气,在锅炉设备中,在高温、压力和电解质存在的条件下,会发生电化学腐蚀,而且腐蚀速度较快,如不加处理,将会给锅炉的正常运行造成威胁,有的甚至会引发重大事故,给生产和人身安全带来严重损失。因此,锅炉给水除氧是防止锅炉设备遭受腐蚀损坏,保证设备安全经济运行的重要措施。

锅炉给水除氧,除可以采用化学方法和物理方法之外,还可以采用电化学方法。采用化学方法除氧,主要是利用化学反应来除去水中含有的氧气,常用的有药剂除氧法和钢屑除氧法等。采用物理方法除氧,是利用物理的方法将水中的氧气析出,常用的有热力除氧法、真空除氧法和解析除氧法等。电化学除氧,是应用电化学保护的原理,使一种易氧化的金属发生电化学腐蚀,让水中的氧被消耗掉而去除。此法与上述除氧方法比较,设备简单,操作使用方便,运行费用低,可广泛应用于低压锅炉及热水锅炉的给水除氧。

1电化学除氧的工作原理
从电解的原理可知,将两种不同的金属与直流电源连接并放置到一种电解质中,使其负极与被保护的钢板相连接,正极与准备让其发生腐蚀的金属相连接,这样被保护的钢板形成阴极而得到保护,让其发生腐蚀的金属形成阳极而不断被腐蚀。电化学除氧就是应用这种电化学保护的原理,将用钢板制成的除氧器与直流电源接通,让除氧器的外壳与电源的阴极相连接,阳极与放置在除氧器中的铝板相连接,当水流通过除氧器时,水中的氧气就与阳极上的铝板发生电化学腐蚀而被消耗掉。其工作原理如下:

当接通直流电流后,阳极铝板发生如下变化:

Al-3e→Al3+

阴极的变化如下:

O2+2H2O+4e→4OH-

在水中起如下电化学反应:

Al3++3OH-→Al(OH)3

上述反应过程中,在阴极还发生氧的去极化作用而产生氢气,其反应为:

2H++2e→H2

同样也产生氢氧化合作用:

2H2+O2→2H2O

除氧器选用铝作为阳极,是因为铝的化学活性强,易与水中的氧发生电化学腐蚀反应,再是铝板较为便宜,又是两性金属,在锅炉给水中,电位和腐蚀速度都较稳定,产生的Al(OH)3系不安定的胶溶体,易生成沉淀而被排除,而且Al(OH)3对人体无害。

实践证明,经处理后的锅炉给水,含氧量可降到≤0.1 mg/L,符合国家制定的GB1576―85《低压锅炉水质标准》要求,在热水锅炉及其供暖系统中也未曾发现有任何不良影响。

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