蒸汽冷凝水酸性顏色發(fā)紅3種處理措施
蒸汽冷凝水酸性顏色發(fā)紅3種處理措施
?蒸汽冷凝水的酸性來源
蒸汽冷凝水相當(dāng)于蒸餾水，其PH值一般是接近7為中性。補(bǔ)水為除鹽水的鍋爐通常加氨水提升除鹽水PH值，氨隨補(bǔ)水進(jìn)入鍋爐受熱揮發(fā)隨蒸汽進(jìn)入換熱器后，氨又隨蒸汽冷凝溶解進(jìn)冷凝水中，可以提升冷凝水PH值到8及以上，除此之外，一般情況下蒸汽冷凝水PH值為5.5-6.5左右，通常低于7呈酸性。
造成蒸汽冷凝水PH值低呈酸性的主要原因是水中溶解了CO2，CO2溶解于水形成弱碳酸，又由于蒸汽冷凝水非常純凈而緩沖性差，有試驗(yàn)表明，25℃時(shí)，1升純水中溶解入1毫克二氧化碳, 純水的PH值由7.0直降至5.5。
蒸汽冷凝水中二氧化碳的來源
蒸汽冷凝水中二氧化碳的來源有二個(gè)，其一是自空氣中溶解進(jìn)入，空氣中有0.03%的二氧化碳通過原水或者開式蒸汽冷凝水回收系統(tǒng)溶解進(jìn)入蒸汽冷凝水中，導(dǎo)致蒸汽冷凝水中PH值降低呈酸性。
蒸汽冷凝水中二氧化碳的第二個(gè)來源，來自鍋爐給水中大量碳酸根離子或碳酸氫根離子，在對(duì)給水進(jìn)行鈉離子交換軟化后，水中會(huì)留下碳酸鹽和碳酸氫鹽（如碳酸鈉、碳酸氫鈉）。碳酸鹽和碳酸氫鹽隨補(bǔ)水進(jìn)入鍋爐加熱濃縮，補(bǔ)水中碳酸根、碳酸氫根受熱分解，CO2逸出隨蒸汽進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)，此時(shí)爐水中形成氫氧化鈉，爐水顯堿性。而伴隨溫度壓力降低，CO2溶解進(jìn)冷凝水中，形成碳酸，導(dǎo)致蒸汽及冷凝水中PH值降低呈酸性。
НСΟ3-→СΟ2↑+Н2Ο+СΟ32-
СΟ32-+Н2Ο→СΟ2↑+ΟН-
酸性蒸汽冷凝水的危害及酸性蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅的原因
CO2溶解進(jìn)冷凝水中，形成碳酸，導(dǎo)致蒸汽冷凝水中PH值降低呈酸性產(chǎn)生Н+，這個(gè)時(shí)候如果鍋爐系統(tǒng)無除氧或者除氧器效率不高，又或者蒸汽冷凝水回收系統(tǒng)是開式的，空氣中含量21%氧溶解進(jìn)入，而Н+與溶解氧同是腐蝕電池中陰極去極化劑，這就大大加速了蒸汽與凝水系統(tǒng)設(shè)備和管網(wǎng)陽極金屬的腐蝕。
高溫的酸性蒸汽冷凝水能迅速對(duì)蒸汽與凝水系統(tǒng)設(shè)備和管網(wǎng)造成腐蝕，所以酸性蒸汽冷凝水不處理不能直接回用到鍋爐。因?yàn)楦g造成蒸汽冷凝水中鐵離子超標(biāo)，不顯色的二價(jià)鐵離子被氧化成三價(jià)鐵離子后，隨著三價(jià)鐵離子的濃度增大 依次呈現(xiàn)黃色蒸汽冷凝水、粉紅蒸汽冷凝水、桔紅蒸汽冷凝水、紅色蒸汽冷凝水，深紅蒸汽冷凝水、醬油色蒸汽冷凝水的顏色變化，這也是有些新安裝的鍋爐蒸汽及冷凝水管網(wǎng)4-5年就有被腐蝕、穿孔、泄漏的原因。
按照國標(biāo)GB1576-200《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》要求，鐵離子含量超過0.3mg/L的水不能進(jìn)入鍋爐使用。外觀目測(cè)純凈透明二價(jià)鐵離子超標(biāo)的蒸汽冷凝水不處理直接回用鍋爐，二價(jià)鐵離子隨蒸汽凝結(jié)水進(jìn)入鍋爐受熱濃縮氧化成顯色的三價(jià)鐵后，會(huì)引發(fā)爐水顏色發(fā)紅，在筆者所遇見蒸汽鍋爐用戶爐水顏色發(fā)紅的狀況中，85%以上都是蒸汽鍋爐用戶蒸汽冷凝水鐵超標(biāo)未處理直接回鍋爐使用。
三價(jià)鐵離子是鍋爐內(nèi)部氧腐蝕的催化劑，不僅會(huì)加快鍋爐內(nèi)的氧腐蝕發(fā)生，而且會(huì)形成的氧化鐵水垢，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生垢下腐蝕，氧化鐵水垢讓爐管的傳熱效率大幅降低，傳熱效率大幅下降回造成燃料能源大量浪費(fèi)，排煙溫度高；氧化鐵水垢不僅會(huì)縮短鍋爐的使用壽命，大量聚集在爐管內(nèi)的氧化鐵水垢還會(huì)造成爐管過溫蠕漲從而引發(fā)爆管危險(xiǎn)，對(duì)鍋爐安全運(yùn)行形成較大的隱患。
蒸汽冷凝水酸性顏色發(fā)紅3種處理措施
酸性蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅解決辦法之一——鍋爐給水加氨
鍋爐給水加氨，氨是弱堿性，氨在鍋爐內(nèi)受熱逸出隨蒸汽進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)，攜帶氨的蒸汽經(jīng)過換熱器或換熱設(shè)備而伴隨溫度壓力降低冷凝成水，氨溶解進(jìn)冷凝水中，導(dǎo)致蒸汽冷凝水中PH值升高成堿性，當(dāng)pH值大于8時(shí)，氨能將水中二氧化碳完全中和，生成NH4HCO3。
NH3+H2O→NH4OH(可逆）
NH4OH+CO2→NH4HCO3(可逆）
NH4OH+NH4HCO3→（NH4)2CO3+H2O(可逆）
鍋爐給水加氨解決酸性蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅的優(yōu)點(diǎn)
氨水價(jià)格經(jīng)濟(jì)便宜，是常見的PH調(diào)節(jié)劑，鍋爐給水加氨，氨溶于水呈弱堿性，能提高爐水PH值，氨在爐水中受熱逸出隨蒸汽進(jìn)入換熱設(shè)備后，因溫度壓力下降氨又溶解進(jìn)凝水中，鍋爐給水加氨能夠提高爐水、蒸汽和凝水的PH值，中和酸性蒸汽和酸性冷凝水中CO2對(duì)系統(tǒng)設(shè)備和管網(wǎng)的腐蝕，減少冷凝水中鐵離子含量。
鍋爐給水加氨解決酸性蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅的缺點(diǎn)
鍋爐給水加氨解決酸性蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅需要注意的問題1、加氨水只能控制CO2引起弱酸性腐蝕，不能控制氧腐蝕。給水加氨鍋爐系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)蒸汽管線腐蝕、換熱器腐蝕、蒸汽冷凝水管線腐蝕、蒸汽凝結(jié)水顏色發(fā)紅鐵離子超標(biāo)問題；
鍋爐給水加氨解決酸性蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅需要注意的問題2、氨水有一定的腐蝕作用，又易揮發(fā)出氨氣，液氨的儲(chǔ)存和使用是一個(gè)危險(xiǎn)源；
鍋爐給水加氨解決酸性蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅需要注意的問題3、氨水調(diào)節(jié)PH值保持時(shí)間不長，加氨量相對(duì)大。氨受熱易揮發(fā)不穩(wěn)定，在蒸汽鍋爐汽液兩相中，氣相存量多，液相存量少，要保持蒸汽冷凝液回水PH值，防止回水管線腐蝕及鐵超標(biāo)，加氨量要很大，這也是有時(shí)在蒸汽冷凝液回水收集或排放時(shí)聞到有氨味的原因；
鍋爐給水加氨解決酸性蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅需要注意的問題4、當(dāng)給水中加入氨量過大時(shí)，在溶解氧的參與下，對(duì)銅的腐蝕比較強(qiáng)，銅質(zhì)金屬換熱器、銅質(zhì)管道及儀表附件設(shè)備易發(fā)生腐蝕；
鍋爐給水加氨解決酸性蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅需要注意的問題5、長期高劑量添加氨水對(duì)鍋爐運(yùn)行不利，鍋爐氨水加多了會(huì)產(chǎn)生腐蝕。氨水為堿性，會(huì)加速鈣，鎂等的沉淀，造成鍋爐結(jié)垢及垢下腐蝕；長期使用可能會(huì)對(duì)閥門，管道等處造成腐蝕，故對(duì)其加入量應(yīng)嚴(yán)格控制，在連續(xù)加入的同時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整；
鍋爐給水加氨解決酸性蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅需要注意的問題6、加氨控制蒸汽冷凝液回水中鐵離子超標(biāo)是個(gè)偽命題。加氨只能控制CO2引起弱酸性腐蝕，不能控制氧腐蝕，又由于氨受熱易揮發(fā)不穩(wěn)定，氣相存量多，液相存量少，且又不能長期高劑量添加，所以加氨只能部分緩解蒸汽系統(tǒng)腐蝕，降低蒸汽冷凝液回水中鐵離子含量有限。
各位同行，你們單位蒸汽鍋爐有發(fā)生過蒸汽冷凝水PH值偏低呈酸性的情況嗎？有無發(fā)生過蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅或者顏色泛黃或者蒸汽冷凝水鐵超標(biāo)情況？你們是怎么解決的？關(guān)于鍋爐阻垢除垢、防腐緩蝕你們?cè)谑褂檬裁捶椒?？關(guān)于鍋爐給水調(diào)節(jié)PH值、爐水發(fā)紅、回水有硬度、鍋爐腐蝕結(jié)垢爆管、蒸汽系統(tǒng)腐蝕、蒸汽冷凝水鐵超標(biāo)、酸性蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅、鍋爐水質(zhì)檢測(cè)處理等問題，北京化工大學(xué) 顏輝 l86OO475386隨時(shí)歡迎各位行業(yè)同仁討論問題，交流經(jīng)驗(yàn)心得，隨時(shí)歡迎各位同學(xué)溝通鍋爐相關(guān)新技術(shù)信息，隨時(shí)歡迎各位同仁分享鍋爐設(shè)備管理使用經(jīng)驗(yàn)，隨時(shí)歡迎各位鍋爐相關(guān)工作者就解決鍋爐各種實(shí)際問題相互學(xué)習(xí)。蒸汽冷凝水酸性顏色發(fā)紅3種處理措施。
酸性蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅解決辦法之二——高溫蒸汽冷凝水除鐵設(shè)備過濾
高溫蒸汽冷凝水除鐵設(shè)備過濾除掉凝水中超標(biāo)鐵離子，讓蒸汽冷凝水顏色蒸汽冷凝水鐵離子達(dá)標(biāo)能直接安全回用到鍋爐。
高溫蒸汽冷凝水除鐵設(shè)備的缺點(diǎn)：
高溫蒸汽冷凝水除鐵設(shè)備一次性投入大；高溫蒸汽冷凝水除鐵設(shè)備占地大，高溫蒸汽冷凝水除鐵設(shè)備運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用不低；高溫蒸汽冷凝水除鐵設(shè)備濾料2-3年需要更換1次，濾料更換成本占設(shè)備造價(jià)三分之一左右；高溫蒸汽冷凝水除鐵設(shè)備不能提高蒸汽凝結(jié)水PH值；高溫蒸汽冷凝水除鐵設(shè)備不能解決酸性蒸汽及冷凝水對(duì)鍋爐蒸汽系統(tǒng)和凝水回收系統(tǒng)設(shè)備和管線的腐蝕，系統(tǒng)腐蝕一直存在鐵離子來源也一直存在，高溫蒸汽冷凝水除鐵設(shè)備過濾除鐵是治標(biāo)不治本。
酸性蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅解決辦法之三——添加BF-31T蒸汽冷凝水保護(hù)劑
針對(duì)酸性蒸汽及冷凝水對(duì)鍋爐蒸汽系統(tǒng)和凝水回收系統(tǒng)設(shè)備和管線的氧腐蝕和弱碳酸腐蝕， 通常采用添加BF-31T凝結(jié)水系統(tǒng)保護(hù)技術(shù)，投加北京化工大學(xué)專屬權(quán)利產(chǎn)品BF-31T凝結(jié)水系統(tǒng)保護(hù)劑，來阻止腐蝕的發(fā)生。
BF－31T凝結(jié)水系統(tǒng)保護(hù)劑為我單位承擔(dān)的科技部創(chuàng)新基金項(xiàng)目“零排污蒸汽發(fā)生技術(shù)”中的核心技術(shù)。BF－31T凝結(jié)水系統(tǒng)保護(hù)劑產(chǎn)品已于2003年通過《中國鍋爐水處理協(xié)會(huì)注冊(cè)》項(xiàng)目。
BF-31T蒸汽冷凝水保護(hù)劑解決酸性蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅技術(shù)優(yōu)勢(shì)
BF-31T蒸汽冷凝水保護(hù)劑解決酸性蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅技術(shù)優(yōu)勢(shì)1
BF-31T凝結(jié)水系統(tǒng)保護(hù)劑為堿性乳狀液體藥劑且具有揮發(fā)性，鍋爐給水加BF-31T凝結(jié)水系統(tǒng)保護(hù)劑，BF-31T凝結(jié)水系統(tǒng)保護(hù)劑溶于水呈弱堿性，BF-31T凝結(jié)水系統(tǒng)保護(hù)劑在爐水中受熱逸出隨蒸汽進(jìn)入換熱設(shè)備后，因溫度壓力下降BF-31T凝結(jié)水系統(tǒng)保護(hù)劑又溶解進(jìn)凝水中。
BF-31T蒸汽冷凝水保護(hù)劑效能機(jī)理特性是在整個(gè)鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行覆膜隔絕O2和CO2，并提高爐水、蒸汽、回水的PH值，來徹底解決蒸汽凝水普遍存在的氧腐蝕及弱酸腐蝕，從根源上鏟除蒸汽冷凝水中鐵離子的來源，根本性的解決蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅問題，這種緩蝕機(jī)理對(duì)于凝水鐵超標(biāo)是標(biāo)本兼治，不僅使凝水鐵達(dá)標(biāo)也徹底保護(hù)整個(gè)鍋爐系統(tǒng)設(shè)備及管線從此不再腐蝕、穿孔、泄漏，大大延長了系統(tǒng)設(shè)備使用壽命。
BF-31T蒸汽冷凝水保護(hù)劑解決酸性蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅技術(shù)優(yōu)勢(shì)2
BF-31T凝結(jié)水系統(tǒng)保護(hù)劑現(xiàn)場(chǎng)使用工況要求簡單，對(duì)于凝水溫度及鐵含量沒有要求，一些設(shè)備除鐵對(duì)凝水溫度及含鐵量有要求。
BF-31T蒸汽冷凝水保護(hù)劑解決酸性蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅技術(shù)優(yōu)勢(shì)3
BF－31T凝結(jié)水系統(tǒng)保護(hù)劑不受生產(chǎn)負(fù)荷波動(dòng)的影響有很好的緩沖性能，不會(huì)影響水質(zhì)處理的指標(biāo)性能效果。
BF-31T蒸汽冷凝水保護(hù)劑解決酸性蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅技術(shù)優(yōu)勢(shì)4
BF-31T蒸汽冷凝水保護(hù)劑成本會(huì)隨著藥劑在系統(tǒng)的累積使用量會(huì)減少，沒有其他設(shè)備類反洗沖洗的廢水排放問題。
BF-31T蒸汽冷凝水保護(hù)劑解決酸性蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅技術(shù)優(yōu)勢(shì)5
BF-31T蒸汽冷凝水保護(hù)劑相對(duì)于加氨水功效，加氨能提高爐水及蒸汽PH值，能解決弱酸性腐蝕。氨易揮發(fā)，氣相多液相少，用量大，不能解決氧腐蝕。鍋爐給水加添加BF-31T蒸汽凝結(jié)水保護(hù)劑控制PH值技術(shù)具有加氨工藝的全部優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格適中；不會(huì)增加鍋爐水中的含鹽量；具有揮發(fā)性，能保護(hù)鍋爐汽水系統(tǒng)的整體設(shè)備和管線。
? ??BF-31T凝結(jié)水保護(hù)劑主要成分為中和劑和成膜劑及其他助劑，具有成膜中和功能，穩(wěn)定性好，并有合理的汽液相分配比，能快速的控制系統(tǒng)腐蝕。中和胺起到中和提高鍋爐給水、爐水、蒸汽及凝水PH的作用，中和水中二氧化碳形成的弱酸腐蝕；成膜劑在金屬表面形成單分子層的具有憎水作用的保護(hù)膜，膜的分子間的空隙比二氧化碳和氧的截面小，防止腐蝕氣體分子O2、CO2接觸金屬從而防止了對(duì)金屬的腐蝕；合理的汽液相分配比可有效的將藥劑分配在金屬管道中汽液相中，能很好解決汽液并存兩相系統(tǒng)的金屬腐蝕，尤其適合間歇性用汽設(shè)備保護(hù)和防腐。
BF-31T蒸汽冷凝水保護(hù)劑解決酸性蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅技術(shù)優(yōu)勢(shì)6
BF-31T蒸汽冷凝水保護(hù)劑覆膜速度快，凝水水質(zhì)鐵離子（全鐵指標(biāo)）72小時(shí)內(nèi)迅速達(dá)標(biāo)，顏色發(fā)紅的酸性蒸汽冷凝水72小時(shí)內(nèi)正常達(dá)標(biāo)純凈通透狀態(tài)，為藥劑試用實(shí)驗(yàn)提供了便捷?？赏耆娲跗?、除氧劑使用。
BF－31T凝結(jié)水系統(tǒng)保護(hù)劑相比市場(chǎng)常見設(shè)備除鐵工藝及其他措施，不需要巨大固定設(shè)備投資，不需要設(shè)備運(yùn)行維護(hù)成本，且不需要耗費(fèi)不菲的濾料更換（使用期限3年左右，總造價(jià)20-30%），不僅保護(hù)了系統(tǒng)設(shè)備及管線，延長鍋爐系統(tǒng)使用壽命，而且徹底斷絕鐵離子來源，徹底解決酸性蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅問題，讓高溫純凈的蒸汽冷凝水循環(huán)回用到鍋爐安全使用，實(shí)現(xiàn)凝水除鐵標(biāo)本兼治。
蒸汽冷凝水酸性顏色發(fā)紅3種處理措施（顏輝）
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