被膜自給器即利用聚矽酸鹽被膜劑(以下簡稱被膜劑)進行水處理,膜劑是一種可溶性的玻璃壯固體藥劑,微溶於水後,能在金屬表面上形成一層極薄的保護膜,這種膜可以防止金屬表面與水中的陰離子及溶介氧的接觸,因而能防止金屬電化學腐蝕和氧化腐蝕,
簡介,被膜劑防蝕、防垢機理,緩蝕機理,阻垢機理,被膜自給器安裝和日常使用管理及注意事項,
簡介
同時溶於水中的被膜劑,能吸咐水中的懸浮物和鈣、鎂離子使水軟化和淨化。並能和鈣、鎂離子形成膠態離子,而不易沉積於金屬表面的管壁,易被排除系統之外,從而防止了結垢。它被廣泛用在鍋爐、化工、冶煉、冷藏、玻璃、橡膠、柴油機、食品家等行業的水處理工藝中。
被膜劑防蝕、防垢機理
緩蝕機理
① 矽系被膜劑溶於水後,帶負電荷的矽酸根離子SiO32-和金屬離子Fe2+進行化學反應,生成金屬保護膜。
Fe2++ SiO32-→FeSiO3
② 矽系被膜劑中的鋅鹽溶於水後,在PH值較高時,水中的Zn2+和OH-能迅速化合反應;
Zn2++2(OH)-→Zn(OH)2↓
生成的Zn(OH)2沉積於陰極表面起了保護膜作用
被膜劑是一種可溶性的玻璃壯固體藥劑,微溶於水後,能在金屬表面上形成一層極薄的保護膜,這種膜可以防止金屬表面與水中的陰離子及溶介氧的接觸,因而能防止金屬電化學腐蝕和氧化腐蝕,總有效緩蝕率在90%以上,同時溶於水中的被膜劑,能吸咐水中的懸浮物和鈣、鎂離子使水軟化和淨化。並能和鈣、鎂離子形成膠態離子,而不易沉積於金屬表面的管壁,易被排除系統之外,從而防止了結垢。阻垢率在95%以上。
阻垢機理
(1) 矽酸鹽被膜劑中含有大量的Na2O,溶於水後產生如下反應,Na2O+H2O →2Na(OH)
因此,水溶液中存有足夠的OH-
具體作用如下:
① 在鍋水中形成硬度的Ca2+、Mg2+發生反應:
Ca(HCO3)2+2NaOH→CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
Mg(HCO3)2+4NaOH→Mg(OH)2↓+2Na2CO3+2H2O
MgSO4+2NaOH→Mg(OH)2+Na2SO4
MgCL+2NaOH→Mg(OH)2↓+2NaCL
② CaCO3結晶細小微粒,表面因吸咐OH-而帶負電荷,使相互之間在靜電斥力作用下,不易聚結,因而在水中處於分散狀態
③ 礙碳酸鹽等沉澱物在金屬表面形成水垢。
(2)矽酸鹽被膜劑中含有一定量的可溶性nsio2 ,溶於水中多以偏矽酸H2SiO3,正矽酸H4SiO4焦矽酸H6Si2O7的形式存在,當PH值=9—10時,可以進一步聚合成聚矽酸HxSiyOZ.在水溶液中便形成一種膠態負離子。這種膠態負離子可吸咐水中的懸浮物以及鈣、鎂離子,形成膠態離子、易被排除系統之外,不易沉積於金屬壁。由於膠態負離子對碳酸鹽水垢的生成和沉積起了抑制和分散作用,從而起到阻垢作用。
(3)矽酸鹽被膜劑中含有足量的SiO32-和OH-,可有效的防止鎂鹽水垢的生成,反應如下:
3Mg2++2SiO32++2OH-+H2O→3MgO·2SiO2·2H2O
生成蛇紋石,是一種流動性較好,不易粘附在受熱面上的水渣。
被膜自給器安裝和日常使用管理及注意事項
1、採用前必須檢查鍋爐及系統是否有缺陷
(1)鍋爐是否有局部水循環不良情況
(2)有無排污裝置
(3)最低處的沉澱物是否可以排掉
(4)是否有手孔可以清除殘留物
2、要保證自給器中的水溫
(1)自給器中的水溫不得低於35℃。
(2)切忌加藥量不足(PH值不能<10)
3、自給器必須並聯旁通管調節加藥量
自給器必須並聯旁通管,自給器的進出口及旁路上各有一個閥門,利用這三個閥門來調節加藥量的多少,建議控制循環水的PH值在 10—12為宜。
4、必須加強排污
被膜劑並不是將水中的結垢物質除去,而是溶於水中的被膜劑成膠態負離子,它一方面吸附懸浮物中的鈣鎂離子形成水渣,可沉澱而隨排污排出,另一方面可使碳酸鈣晶體變形,阻止晶體成長使其微小而分散不易結垢。若不及時排污,也有生成二次結垢的可能,甚至堵管而造成爆管事故,有的熱水鍋爐每班排一次污,有的一天排一次污,這要根據水質情況和沉渣多少而定。
5、要注意老垢或腐蝕產物脫落
舊鍋爐使用被膜劑,會產生老垢及老銹脫落的現象,由於這些物質脫落而堵管、爆管、所以使用被膜劑前必須先進行清洗,然後再投藥,若僅是溶解鐵鏽而使水發紅或黑污,則應加強排污,一般連續運行一周左右水就變清。
6、要定期沖洗自給器中的藥劑
被膜劑在自給器中,其表面吸附一些鈣鎂離子或雜質而出現白色沉積物,若不沖洗藥劑表面,其表面被沉積物覆蓋,影響藥劑的溶化而降低效果。因此,在自給器投入使用30天左右(不得超過40天)就要定期打開自給器的洗藥口,掏出藥劑沖洗乾淨後再裝入自給器中,此時自給器中的藥劑不得少於1/4,否則要補充新藥劑。
7、要加強對供熱系統的管理
循環系統不能失水過多,否則大量補水水質變劣,而效果欠佳,為了保證PH值不低於10,就要多加藥,這也是用藥量超標的原因之一,還有的鍋爐使用的被膜劑長期超標PH>13,使得藥劑提前用完,如果繼續補充藥劑用藥量將會成倍增加,如果不加藥鍋爐將要結新垢。所以必須每天測試PH值,若不在標準之內(10—12)要及時調整控制閥門。若PH值較長時間達不到10時,應檢查自給器的藥劑情況。
8、不要與除氧劑複合使用
被膜劑不是與金屬,而是與金屬的氧化物形成被膜,若與除氧劑或含除氧的緩蝕劑複合使用,將水中氧全部或部分除去,則金屬的氧化物不能形成或難以形成,都會降低被膜劑的作用。
9、自給器要設計安裝正確
自給器的設計及安裝應注意以下各點:
(1)自給器頂部要有排氣閥,避免空氣在上聚集。
(2)自給器底部應裝有排污閥要酌情排污。
(3)自給器要便於沖洗及添加藥劑。
(4)自給器內要有內筒以簡少水流阻力。
(5)自給器應有旁通管路,旁通管及自給器進出口管道上閥門位置要正確,便於調節便於沖洗藥劑。
10、被膜劑要連續使用不能間斷,否則已形成的被膜可能脫落,採暖系統停運後,不要把含被膜劑的水放掉,可繼續用PH>10的被膜劑水來養護鍋爐,被膜劑主要是防止電化學腐蝕,保護陽極不致被腐蝕,停爐放空後,不僅不能防止化學腐蝕,而且被膜也會自行脫落。