除氧劑基本知識

WORD格式可編輯WORD格式可編輯專業(yè)知識整理分享專業(yè)知識整理分享除氧劑基本知識二甲基酮曲（DMKO）二甲基酮?dú)v（Acetoneoxime簡稱DMK?稱為丙酮?dú)v，常溫下為白色片狀結(jié)晶，熔點(diǎn)：60?61C,水溶性：320g/l（21C）,易溶于水、醇、醴、酮、峪石油醴等有機(jī)溶劑，是以羥胺和染基化合物以縮合反應(yīng)而制得的新型鍋爐水除氧劑， 有較強(qiáng)的還原性，有似水合氯醛氣味，在空氣中揮發(fā)很快，呈中性反應(yīng)，在稀酸中易水解。能快速降低水中的溶解氧，在金屬鋼材表面形成良好的磁性氧化物保護(hù)膜，防止氧腐蝕，并對金屬表面起到緩蝕和鈍化的作用，且具有用量少、無毒、排放無污染等有點(diǎn)。產(chǎn)品特性---還原性---高溫下分解產(chǎn)物對水汽系統(tǒng)的影響---對金屬的緩蝕和鈍化作用---可防止鐵、銅等氧化物的沉積---低毒性在鍋爐水除氧方面的應(yīng)用--給水水質(zhì)--藥劑投加方法--藥劑投加量--投加時(shí)的注意事項(xiàng)--對水汽系統(tǒng)的影響--操作的簡便性傳統(tǒng)除氧劑--亞硫酸鈉--聯(lián)氨鍋爐除氧劑除氧方式對比質(zhì)類除氧劑--除氧性能--緩蝕與鈍化作用--揮發(fā)性--分解性--低毒性在停爐保護(hù)中的應(yīng)用使用時(shí)參考指標(biāo)分析方法--容量分析法--分光光度法產(chǎn)品特性二甲基酮?dú)v(Acetoneoxime簡稱DMK?稱為丙酮?dú)v，常溫下為白色片狀結(jié)晶，熔點(diǎn)：60?61C,水溶性：320g/l(21C),易溶于水、醇、醴、酮、峪石油醴等有機(jī)溶劑，是以羥胺和染基化合物以縮合反應(yīng)而制得的新型鍋爐水除氧劑， 有較強(qiáng)的還原性，有似水合氯醛氣味，在空氣中揮發(fā)很快，呈中性反應(yīng)，在稀酸中易水解。能快速降低水中的溶解氧，在金屬鋼材表面形成良好的磁性氧化物保護(hù)膜，防止氧腐蝕，并對金屬表面起到緩蝕和鈍化的作用，且具有用量少、無毒、排放無污染等有點(diǎn)。還原性由于DMKOT很強(qiáng)的還原性，因此，它很容易和給水中的氧反應(yīng)，從而降低給水的溶解氧含量，而且，反應(yīng)速度快，除氧較完全。 DMK③氧反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：4(CH3)2C=NOH+O2-4(CH3)2C=O+2N2+2H2O2(CH3)2C=NkOH+O2-2(CH3)2C=O+N2O+H2O高溫下分解產(chǎn)物對水汽系統(tǒng)的影響二甲基酮?dú)v(DMKO)勺分解產(chǎn)物有甲酸、乙酸及氮的氧化物等，在確保除氧效果的前提下，當(dāng)控制DMKOfc給水中殘余量為5?40仙g/L時(shí)，甲酸、乙酸、CL-、SO42-在所有被測的水汽樣品中均未檢出，同時(shí)，對部分樣品的 NO2和NO3含量進(jìn)行了檢測，也都均未檢出，因此，采用DMK磔氧對水汽系統(tǒng)無任何良影響。對金屬的緩蝕和鈍化作用由于DMKM有很強(qiáng)的還原性能，其水溶液能夠在鋼材表面形成良好的磁性氧化物膜，從而能有效地延緩熱力設(shè)備停(備)用時(shí)的腐蝕，生成磁性氧化物膜的化學(xué)方程式為：2(CH32C=NOH+6Fe2O3-2(CH32C=O+4Fe3O4+N2O+H2O用含有DMKOJ溶液對熱力設(shè)備實(shí)施濕法保護(hù)，可明顯地得到緩蝕效果，保護(hù)劑質(zhì)量濃度為350?400mg/L(軟水配制),PH>10.5(氨調(diào)節(jié))。另外，DMKOt金屬也有較好的鈍化作用，且具有用量少、無毒、排放無污染等優(yōu)點(diǎn)?？煞乐硅F、銅等氧化物的沉積DMKOT降低給水的含鐵量，防止鍋爐因形成氧化鐵沉積物而引起金屬管過熱和腐蝕損壞，同時(shí)，DMKOt沉積在管道、省煤器等處的銅的腐蝕產(chǎn)物有清洗作用,這就是在DMK映用初期，爐水銅的含量會明顯升高的原因。低毒性DMKOJ毒性比聯(lián)氨低得多，LD50為5500mg/kg,其毒性只有聯(lián)氨的1/20,不會造成人體傷害和環(huán)境污染。《火力發(fā)電廠勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)程》( DL5053-1996)第7.2.2條中說明：加聯(lián)氨的蒸汽，不宜作生活用汽，1985年美國新的“職業(yè)防護(hù)與保健法案”，已把聯(lián)氨正式列為危險(xiǎn)藥品，并說明聯(lián)氨是可疑的致癌物質(zhì)，要求涉及公民正常生活(如發(fā)電廠供熱)的職業(yè)范圍內(nèi)，禁止使用聯(lián)氨作為輔助藥品。根據(jù)國內(nèi)電廠運(yùn)行情況，聯(lián)氨在蒸汽中不是完全分解的，均有殘留量，因此，建議當(dāng)蒸汽用于生活用汽時(shí)采用二甲基酮?dú)v等新型除氧劑，以替代聯(lián)氨。在鍋爐水除氧方面的應(yīng)用給水水質(zhì)鍋爐水只控制兩項(xiàng)指標(biāo)：一是溶解氧＜7.0pg/L;二是PH值8.5?9.2(25C)o給水先經(jīng)熱力除氧，以降低進(jìn)一步除氧時(shí)的 DMKOJ使用量，除氧后的水其內(nèi)部殘存的溶解氧只有10?40pg/L,另外，先經(jīng)熱力除氧使給水溫度升高到可以達(dá)到DMK啄氧所需的活化溫度，因此，只要在其中加少量的除氧劑，給水含氧量就會降低至7^g/L以下，從而達(dá)到給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。藥劑投加方法投加DMKO可采用原有的投加聯(lián)氨的裝置，不需增加任何設(shè)備和投資，先把0.5kgDMK?？诘焦拗?，配制成濃度為0.1%(wt)的溶液，然后進(jìn)行投加。藥劑投加量二甲基酮?dú)v藥劑的投加量可按下列公式計(jì)算Qx(na+AA)10X￡式中：G:給水中DMKO口入劑J量，g/h;Q:給水流量，m3/h;n：除去一份氧需要的DMKOJ倍數(shù)(一般取4?5);a:給水中溶解氧含量，ng/L;AA:給水中維持DMKOJ過乘U量，pg/L,一般可取15?40pg/L;e:DMKOJ產(chǎn)品Z%例如；當(dāng)鍋爐給水流量100m3/h、溶解氧含量25卜g/L時(shí)，取DMKOi乘U量20pg/L,DMKOJ加入彳數(shù)為4.5時(shí)，DMKOJ純度為99.5%寸，經(jīng)計(jì)算給水中需加入的DMKO:為13.32g/h,即133.2仙g/kg,一個月的用量為8.888kg。對于一臺200MW：電機(jī)組一個月滿負(fù)荷時(shí)的DMKOI量為66kg。投加時(shí)的注意事項(xiàng)一是控制給水系統(tǒng)PH值為8.5?9.2,以避免因加氨量過低而影響給水PH值；二是DMK躋解時(shí)應(yīng)均勻溶化，避免不勻而影響除氧效果。對水汽系統(tǒng)的影響由于二甲基酮匹（DMKO直接由給水系統(tǒng)加入到爐內(nèi)，因此，對鍋爐內(nèi)水汽系統(tǒng)鐵離子及各種陰離子進(jìn)行了分析：系統(tǒng)鐵離子：在試驗(yàn)過程中，對各爐的水汽進(jìn)行了化驗(yàn)分析，鐵離子的含量全部為零,所以采用DMKOt系統(tǒng)金屬沒有任何腐蝕。系統(tǒng)陰離子：經(jīng)過分析，投加DMKO口投加聯(lián)氨一樣，水汽系統(tǒng)中CL-和SO42-3的含量全部為零。操作的簡便性投加DMKO匕投加聯(lián)氨省時(shí)、省力、降低了勞動強(qiáng)度，沒有增加任何設(shè)備投資，并大大降低了除氧劑的毒性，改善了除氧效果，同時(shí)也減少了除氧劑的用量，節(jié)約了費(fèi)用。傳統(tǒng)除氧劑在傳統(tǒng)的工業(yè)鍋爐和低壓動力鍋爐中，主要采用添加亞硫酸鈉來進(jìn)行化學(xué)除氧，高壓鍋爐則采用聯(lián)氨。亞硫酸鈉亞硫酸鈉的除氧能力于1920年被發(fā)現(xiàn)，至1931年它被廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠的化學(xué)除氧。亞硫酸鈉和氧的反應(yīng)方程式為：2Na2SO升O2-2Na2SO4亞硫酸鈉是傳統(tǒng)的鍋爐水除氧劑，具有價(jià)格低廉、來源廣泛的優(yōu)點(diǎn)，但是 ，它有明顯的缺點(diǎn)：亞硫酸鈉與氧的反應(yīng)速度受PH值、溫度及催化劑等因素影響，一般需加過量才能應(yīng)付鍋爐運(yùn)行的波動；從亞硫酸鈉與氧的反應(yīng)式中可知，要除去1Ppm的氧，至少要消耗7.9ppm的亞硫酸鈉，為使此反應(yīng)進(jìn)行比較徹底，則通常在鍋爐水中需維持20?40Ppm的過剩量，方能保證除氧效果；由于亞硫酸鈉與氧反應(yīng)生成的是穩(wěn)定鹽硫酸鈉，增加了爐水中的可溶性固形物，使水質(zhì)劣化，鍋爐必須增加排污次數(shù)，導(dǎo)致化學(xué)藥品的浪費(fèi)和燃料費(fèi)用的增加；當(dāng)鍋爐工作壓力高于6.2MPa時(shí)，亞硫酸鈉會分解，生成具有腐蝕性的硫化氫和二氧化硫，而且這些氣體隨水蒸汽一道排出，會引起后續(xù)設(shè)備的腐蝕：Na2SO3十2H2O-2NaOH十H2SO3H2SO34H2O十SO2而且，亞硫酸鈉還可能自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸鈉和硫化鈉：Na2SO3->3Na2SO4十Na2s生成的二氧化硫和硫化鈉均有腐蝕性，因此使用亞硫酸鈉作為除氧劑，實(shí)際是一種腐蝕取代另一種腐蝕；此外，將含有亞硫酸鈉的給水作減溫水噴入過熱蒸汽來調(diào)節(jié)溫度時(shí)，會導(dǎo)致在過熱蒸汽集汽聯(lián)箱和汽輪機(jī)中產(chǎn)生硫酸鈉等鹽類沉積；亞硫酸鈉對金屬無鈍化保護(hù)作用。聯(lián)氨隨著大容量機(jī)組和高壓鍋爐的出現(xiàn)，至五六十年代，亞硫酸鈉逐漸被聯(lián)氨（又稱為水合肥）所取代，聯(lián)氨與氧的反應(yīng)式為： N2H4十O2一N2十2H2O聯(lián)氨與氧反應(yīng)生成氮和水，且過量的聯(lián)氨不產(chǎn)生可溶性固形物，氨可以增加爐水的PH值，有利于鍋爐的保護(hù)；聯(lián)氨具有緩蝕功能，聯(lián)氨和鐵及銅腐蝕產(chǎn)物反應(yīng)生成具有鈍化保護(hù)作用的Fe3O4和Cu2OS。4Fe3O4十O2-6Fe2O3十（N2H4-4Fe3O4十2H2O十N22Cu2O+O2-4CuO十（N2H4-2Cu2O十2H2O十N2聯(lián)氨與氧及金屬氧化物反應(yīng)的最終產(chǎn)物是水、氮?dú)?，它們不會增加鍋爐水中的溶解固形物量。聯(lián)氨的分解產(chǎn)物是揮發(fā)性氣體，見下式：3N2H4—4NH3十N2但是，聯(lián)氨在除氧效率上不如亞硫酸鈉，在水溫低時(shí)除氧速度慢，只能在較高的溫度下才能有效地與氧反應(yīng)達(dá)到除氧目的；分解溫度很高，在 316c（9.8Mpa）仍有聯(lián)胺進(jìn)入蒸汽，具毒性使蒸汽不能直接用于生活；特別是聯(lián)氨是一種毒性較強(qiáng)的物質(zhì)，操作時(shí)聯(lián)氨容易濺到眼睛、皮膚或衣服上，極易被吸人.給操作人員的身心帶來嚴(yán)重危害；而且揮發(fā)性強(qiáng)、易燃、易爆，當(dāng)空氣中蒸汽的濃度達(dá)到4.7%寸，遇火要發(fā)生爆燃，給運(yùn)輸、貯存和使用帶來了麻煩；聯(lián)氨被認(rèn)為是致癌可疑物質(zhì)，被美國“職業(yè)防護(hù)與保健法案（OSHA”列為危險(xiǎn)品，已禁止聯(lián)氨和食品直接接觸，歐美日等國家均己相繼摒棄聯(lián)氨，開發(fā)和應(yīng)用新型的鍋爐水除氧劑。鍋爐除氧劑除氧方式對比除氧方式出水殘氧量mg/l優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)經(jīng)濟(jì)性熱力除ft 0.05除氧效果較好，較定，維護(hù)工作量小消耗蒸汽，浪費(fèi)熱能，降低鍋爐出力，出水溫度高，對鍋爐給水泵不利，投資費(fèi)高差真空除ft 0.10除氧效果一般，適于在低溫狀兄除氧除氧效果不穩(wěn)定，對噴射泵、給水泵要求高，投資費(fèi)用高一般鐵屑除\0.05?0.10裳置簡單，投資費(fèi)用較低除氧效果不穩(wěn)定，裝置失效快差解吸除氧0.05?0.10除氧效果一般，可常溫除氧除氧效果不穩(wěn)定，不能除去。2以外的氣體，投資費(fèi)用較高一般亞硫酸P0.05除氧效果較好，較穩(wěn)定，投資費(fèi)用低產(chǎn)生酸性鹽類，增加鍋爐排污量較好二甲基0.03除氧效果好，且對金屬有鈍化作用，低毒高效，投資費(fèi)用低作為一種新型除氧劑，其應(yīng)用方法和經(jīng)驗(yàn)還需積累及進(jìn)一步完善好肪類除氧劑質(zhì)類化合物（主要是二甲基酮?dú)v、丁酮?dú)v、乙醛歷）作為新型除氧劑是美國Drew化學(xué)公司于1984年公開的專利，具有低毒、高效、速度快且具有鈍化保護(hù)作用，美國Nolco公司（世界上最大的水處理公司）、 Drew公司等均有歷類鍋爐水除氧劑的產(chǎn)品，在歐美日等發(fā)達(dá)國家得到了廣泛的應(yīng)用，我國也于九十年代開發(fā)成功，并得到了較為成功的推廣。除氧性能質(zhì)類化合物是具有匹基的有機(jī)化合物，目前用于鍋爐除氧和停爐保護(hù)的歷類化合物主要有乙醛歷、二甲基酮?dú)v（丙酮匹）和甲乙酮?dú)v。質(zhì)類化合物具有較強(qiáng)的還原性，易與氧反應(yīng)。質(zhì)類化合物在較寬的溫度和壓力范圍內(nèi)有著良好的除氧性能，最適宜的溫度范圍是138?336C,壓力范圍是0.3?13.7Mpa。根據(jù)對比實(shí)驗(yàn),在相同的條件下，質(zhì)類化合物的除氧速度和除氧效率均高于聯(lián)氨。緩蝕與鈍化作用質(zhì)類化合物可將高價(jià)鐵、銅氧化物還原成低價(jià)氧化物，其水溶液能夠在鋼材表面形成良好的磁性氧化物膜，對金屬表面起著良好的鈍化、緩蝕作用。其中二甲基酮?dú)v的效果最好，所需使用的量最少。根據(jù)對比實(shí)驗(yàn)，質(zhì)類化合物具有與聯(lián)氨同樣的鈍化、緩蝕作用，能顯著降低溶液中鐵含量，在高溫高壓條件下，對鋼材有保護(hù)作用，其中二甲基酮?dú)v的效果最好，所需使用的量最少。同時(shí)，質(zhì)類化合物對沉積在管道、省煤器等處的銅的腐蝕產(chǎn)物有清洗作用，這也是在使用歷類化合物初期，爐水中銅的含量明顯升高的原因。揮發(fā)性歷類化合物的揮發(fā)性均高于聯(lián)氨、DEHA嗎咻、環(huán)己胺等，接近于NH3的揮發(fā)性。揮發(fā)性高的除氧劑在蒸汽凝結(jié)時(shí)，會有一定數(shù)量的藥劑溶于凝結(jié)水中，因而，有利于保護(hù)凝結(jié)水系統(tǒng)的金屬材料。分解性通過在高溫高壓條件下的分解實(shí)驗(yàn)，質(zhì)類化合物的分解產(chǎn)物為 NH3N2、H2O微量乙酸，無甲酸產(chǎn)生，對水汽系統(tǒng)無不良影響。低毒性根據(jù)LD50的數(shù)據(jù)比較，聯(lián)氨的LD50為290mg/kg,乙醛歷為1900mg/kg,甲乙酮?dú)v為2800mg/kg,二甲基酮?dú)v為5500mg/kg,可見聯(lián)氨的毒性較強(qiáng)，而歷類化合物的毒性很小，屬低毒類化合物。通過除氧劑的皮膚和粘膜接觸試驗(yàn)表明， 質(zhì)類除氧劑無明顯刺激和損害，而聯(lián)氨則引起皮膚紅月中、糜爛、粘膜充血等損傷作用?？傊?，國內(nèi)對新型除氧劑的研究、開發(fā)和應(yīng)用，日益受到科研單位、生產(chǎn)廠和使用廠的重視和關(guān)注，特別是二甲基酮?dú)v、乙醛歷等歷類除氧劑得到了較為成功的推廣應(yīng)用，異抗壞血酸也有了一定的應(yīng)用，取得了較為良好的效果，使我國的新型鍋爐水除氧劑的使用與歐美日發(fā)達(dá)國家基本同步。在停爐保護(hù)中的應(yīng)用二甲基酮?dú)v（DMKO時(shí)金屬表面有良好的保護(hù)作用，其效果優(yōu)于氨液和聯(lián)氨，適用于鍋爐長期停用保護(hù)。在鍋爐濕法停爐保護(hù)中， DMKOT先去除水中的溶解氧，然后，對金屬表面鈍化，從而生成磁性氧化鐵保護(hù)膜，起到防腐保護(hù)作用。停爐保護(hù)的工藝條件：⑴PH值的選?。貉芯亢蛯?shí)踐證明，溶液的PH起始值應(yīng)大于10.5,當(dāng)PH值小于10.5時(shí)，金屬腐蝕會隨時(shí)間的延長而加重，藥液的PH值用氨水調(diào)整。⑵濃度及密封狀態(tài)：系統(tǒng)初始密封性很重要，DMKOJ期濃度300?400mg/L,保護(hù)期內(nèi)不低于200mg/L,PH值10.5?10.8時(shí)，在較嚴(yán)密的狀況下，不會出現(xiàn)腐蝕情況，而一旦形成保護(hù)膜后，在非密封條件下，金屬腐蝕仍可控制很小，即后期密封要求可放寬。⑶使用方法：DMK萌液的PH值用氨水調(diào)整，混合充分后，配制好的保護(hù)液可通過計(jì)量泵或水力噴射器向鍋爐加藥，直至省煤器、過熱器及鍋爐本體充滿保護(hù)液，汽包上部保護(hù)液平衡箱溢流為止。⑷保護(hù)期內(nèi)化學(xué)監(jiān)測項(xiàng)目為DMKOR度、PH值、溶解氧、Fe、Cu等。現(xiàn)場使用證明：保護(hù)開始的兩周內(nèi)，給水中Fe、Cu含量上升，以后逐漸下降，經(jīng)2個月后趨于穩(wěn)定。停用一年的鍋爐，采用DMKOfc度300?400mg/L的保護(hù)液可取得良好的保護(hù)效果。鍋爐停用半年以上的濕法保護(hù)，采用DMK也護(hù)優(yōu)于