防腐(原理、案例)1.ppt

高能物理防垢除垢防腐杀菌灭藻装置,中国科学院海洋研究所防腐防垢技术开发中心山东容和节能环保科技有限公司,引入,磁化水”是经过一定磁场强度处理过的水。目前，它已被广泛应用在工业、农业和医学领域，开始为人类社会服务。在工业上，许多化工厂已利用磁化水来加快化学反应速度，提高生产率。据报道，英国一家化工厂利用磁化水，使该厂生产率提高了5%；建筑商用磁化水来搅拌混凝土，从而增加了混凝土的强度；纺织厂也利用磁化水来褪浆在农业上，磁化水也屡建奇功。用磁化水灌溉土壤，可使土质疏松，起到改良土壤的作用。研究人员用磁化水来浇灌番茄，使番茄产量增加了10%；用磁化水浸麦种，使每公顷大麦产量增加了500公斤。此外，有些畜牧场还用磁化水喂养家禽家畜，使畜产增长率提高了20%30%。在医学上，磁化水不仅能杀死多种细菌和病毒，还能治疗多种疑难病症。长期饮用磁化水对肾结石、甲状腺机能失调、高血压等数十种棘手的病症，都有显著疗效。,项目意义,水的磁化处理技术的原理，国际上早在六十年代就开始在宇航、军事上应用，在近十几年应用己十分普遍，它一些独有的功效是其它化学和物理水处理方法所缺少的，真正是一种有效益、无害处、环保节能型的产品技术，在水处理以及其它更多的领域有广阔的实用价值；我国是缺水、能耗高的大国，能源紧张水质差的地区很多，近年我国永磁材料的研制和生产水平己达到一定的高度，科学、正确地应用水的磁化技术，严格精细地设计制造各类磁化水的系列产品，发展水的磁化技术与现有的其它水处理技术相结合应用，经济效益社会效应是勿庸置疑的。,水被磁化的原理,法拉笫的电磁理论。当切割磁力线的导体是束有一定速度流动着的、有一定导电性的水，这时在水流中也一定会发生上述的带电荷现象，水被磁化。水中有了电荷、电位，就会改变水本身以及包含在水中其它物质的状态和性质，这种磁化水就有了与其相接触的管壁、容器壁产生物理变化和电化学变化的能量。在非绝对纯净的水中，不同程度地溶有盐、碱、酸等成份的杂质，使水有一定的酸碱度，同时也不同程度地悬浮着不溶解的固体杂质和微量的金属、非金属元素，这些杂质和其它元素促使绝大多数的工农业、生活、饮用水都属于有一定导电性能的非绝缘物质，不同程度都可以被磁化。这一电磁流体力学原理最早由英国物理学家提出，在欧美这个原理被称作M.H.D原理，后来由美国、前苏联等国物理学家率先加以应用，设计制成了有广泛实用价值的磁化水装置。,经过磁场前后水结晶状态变化,未经磁处理的水垢物质是规则晶体，颗粒较小。经磁处理的水垢物质颗粒较大，大部分是不定型颗粒。X射线分析表明，不经磁处理的水垢，晶体是正交晶系和单斜晶系的含量大致相等，而经磁处理后，正交晶系的含量明显减少，而单斜晶系明显增多，说明磁处理是影响结晶的动力。,磁处理防垢机理,水经防垢除垢净水器处理后，一方面使水的偶极分子发生定向极化；电子云发生变化，造成氢键的弯曲和局部折裂，使水合分子变成单个水分子的数量增多，这些自由化的水分子占据了溶液的各个空隙，能抑制晶体在容器壁上的形成。另一方面，在洛伦兹力的直接作用下、水合离子或带电颗粒作反向运动，该过程中，正负离子或颗粒相互碰撞形成一定数量的离子缔合体。这种离于缔合体在水溶液中构成了大量的结晶核心，当磁化水的温度不断升高时，会不断地有Ca2+，Mg2+，CO32-从水合状态中解脱出来，并且因CaCO3或者MgCO3的溶解度随温度升高而降低,溶液中过饱和的Ca2+，Mg2+，CO32-就会不断地结晶到悬浮在水中的结晶中心上去，致使水垢结晶尺寸变大，部分呈松软颗粒状悬浮于水中，从而避免在用水设备上结水垢，这样就达到了防垢的目的。,不同水垢电子显微照片,未磁化处理的水垢为颗粒细小的立方体状方解石结构,磁化处理的水垢为颗粒较大的球体状文石结构,经磁处理后，晶粒数量少，体积变大。说明磁处理抑制了CaC03的成核过程，但加速了晶粒的生长。磁处理会破坏水中原来的结构，使较大的缔合水分子变成较小的缔合水分子集团，甚至单个水分子。这些自由化的水分子占据了溶液的各个空隙，从而抑制晶体的成核过程。这一点，可从核磁共振结果得到进一步证实。核磁共振线宽决定于松驰时间及被测定分子间的相互作用，离子水合愈强，核磁共振愈强。氯化钙溶液核磁共振线宽随时间的变化说明磁处理引起核磁共振线宽的缩小，即磁处理引起游离单个分子数目增加。,磁处理除垢机理,水经磁水器处理后，水分子在磁场的作用下，产生扭曲、变形、反转、震动、使其分子加强从而使原来的水中缔合形成的各种链状、团状的大分子(H2O)N，解离成单个双分子(H2O)2，使水的活性增加，改变了水的物理结构。单个水分子的数量增多，水分子的活动更自由，水的溶解度提高、粘滞力降低、渗透性增强，促使水容易渗透到块垢的微细间隙中。另外，磁化水和溶液器壁上的水垢接触时，会引起水垢结构中的联结水(结晶水)的数量发生变化，使硬水中的硬盐晶格结构改变和破坏，导致老垢和器壁的结合部位被浸透、破裂、剥离、脱落，这样就达到了除垢的目的。,防腐机理,水中正负离子在磁场作用下，分别向相反方向运动，形成微弱电流，水中O2+eO2-，由于O2-的生成，使水中的O2减少。同时由于因管道自身的电位差腐蚀而产生的Fe2O3nH2O(铁锈)和微弱电子流发生如下反应：3Fe2O3nH2O+2e2Fe3O4+(1/2)O2+3nH2OFe3O4在常温下很稳定，不再被氧化，称为磁性氧化铁。它形成的膜，将管道壁和水隔开、腐蚀即停止。磁场作用使水中溶解氧减少，pH值上升有利于除锈防腐。同时生成Fe3O4保护膜，使腐蚀大为减少。由于磁性氧化铁晶体结构稳定，不发生水化，再加上水中溶解氧的下降和pH值的上升等因素变化的影响使得磁性氧化铁不再可能被氧化返回到FeOOH的状态，这也就是磁性氧化铁Fe3O4能形成稳定的保护膜的原因。,杀菌机理,在微弱电流作用下，水中的O2+e生成O2-称为活性氧。活性氧对水中微生物有强大的杀伤力，加速微生物机体衰老，强磁场作用，破坏了细胞的离子通道，改变了生存生物场，使其丧失了原生存环境，从而达到杀死生物的目的。磁处理的杀菌率随pH值和温度的上升而提高，pH值从6.5上升到9.0，杀菌率从87.5上升到98.2；水温从20上升到45，杀菌率从91.2上升到97.2；随着磁处理时间的增加杀菌率也随之提高，磁处理时间从1.0h增加到8.0h，杀菌率从88.6上升到97.0；对含菌量较低的水样，磁处理效果较为明显，而对含菌量较高的水样，磁处理的效果不显著，还需要结台其它方法来控制水中的细菌。,有效磁化条件,水应有一定的导电性水流应与磁力线垂直正交水流切割磁力线时应有足够的速度注意：磁化过的水经过一段时间，即流经一段距离，磁化水经本身的物理化学变化，以及磁化水与金属管壁及其它物质的接触过程中所进行的反应，会逐步消耗完磁化的能量。因此，适时、恰当的应用也是十分重要的。,磁化水质变化,水中产生的电荷，可以使水及水中的杂质也带上电荷、产生电位、使其变成有极性的物质，改变了杂质原来的静电引力状态，有利于阻止水中钙、镁等离子杂质原来通过离子引力的结合产生坚实的结晶类水垢牢牢地附着在管壁上，而是形成松软的结晶物，易于集聚和从水中沉淀析出，避免或减少了锅炉及容器管道的结垢。同时水被磁化时会产生氢离子，在管壁上形成对其有良好保护作用的氢离子被膜。能产生明显的电化学反应。使水的酸碱度发生变化，PH值向碱性的方向约上升0.41.0。使水的表面张力下降、水对固体物质的浸润角增大，浸润能力增强，蒸发速度提高。水对一些盐类的溶解度提高。磁化后的水改变了水中微生物、生物的生长环境,管道结垢及腐蚀,实践证明，锅炉管壁结垢1mm即能源消耗9%，一般在高温下管壁可在一年结垢35mm，这样就需要增加电量或燃料，消耗25%以上。,水冷器管道应用前后管道内壁垢层比较,应用实例,淄博煜拓化工设备有限公司淄博远达化工有限公司(炼油）山东隆盛和化工有限公司山东齐成石化有限公司（炼油）淄博腾辉油脂化工有限公司山东东营广汇石化（炼油）。,淄博煜拓化工设备有限公司,安装使用前循环水照片，水质浑浊，冷凝器有生无黏泥、水垢现象比较严重。,淄博煜拓化工设备有限公司,2014.10.04安装一台DN：80mm高能物理磁化装置，安装在水泵的出口。,淄博煜拓化工设备有限公司,连续使用1个月左右时间，水池连续5-6天出现漂浮物；再连续使用1个月左右时间，水池连续4-5天出现漂浮物，后来再没有出现过。水逐渐变清澈。,淄博煜拓化工设备有限公司,安装使用3个月后循环水照片，水质新鲜清澈，冷凝器老垢已经去除干净，无新垢形成，达到设计技术要求。,淄博煜拓设备有限公司磁化装置安装前后循环水水质对比,安装前：PH：7.35氯根：136mg/L硬度：4.9mmol/L碱度：2.25mmol/L磁化装置安装6个月后（2015.4.15号）：Ph：6氯根：21.8mg/L钙离子：32.9mg/LCOD：7.8硬度：126mg/L碱度：1.7mmol/L氨氮：1.7mg/L硫化物：1.6mg/L2015.6.15号取样化验结果：PH：6.3硬度：1.45mmol/L氯根：