除氧剂基本知识

WORD格式可编辑WORD格式可编辑专业知识整理分享专业知识整理分享除氧剂基本知识二甲基酮曲（DMKO）二甲基酮历（Acetoneoxime简称DMK»称为丙酮历，常温下为白色片状结晶，熔点：60〜61C,水溶性：320g/l（21C）,易溶于水、醇、醴、酮、峪石油醴等有机溶剂，是以羟胺和染基化合物以缩合反应而制得的新型锅炉水除氧剂， 有较强的还原性，有似水合氯醛气味，在空气中挥发很快，呈中性反应，在稀酸中易水解。能快速降低水中的溶解氧，在金属钢材表面形成良好的磁性氧化物保护膜，防止氧腐蚀，并对金属表面起到缓蚀和钝化的作用，且具有用量少、无毒、排放无污染等有点。产品特性---还原性---高温下分解产物对水汽系统的影响---对金属的缓蚀和钝化作用---可防止铁、铜等氧化物的沉积---低毒性在锅炉水除氧方面的应用--给水水质--药剂投加方法--药剂投加量--投加时的注意事项--对水汽系统的影响--操作的简便性传统除氧剂--亚硫酸钠--联氨锅炉除氧剂除氧方式对比质类除氧剂--除氧性能--缓蚀与钝化作用--挥发性--分解性--低毒性在停炉保护中的应用使用时参考指标分析方法--容量分析法--分光光度法产品特性二甲基酮历(Acetoneoxime简称DMK»称为丙酮历，常温下为白色片状结晶，熔点：60〜61C,水溶性：320g/l(21C),易溶于水、醇、醴、酮、峪石油醴等有机溶剂，是以羟胺和染基化合物以缩合反应而制得的新型锅炉水除氧剂， 有较强的还原性，有似水合氯醛气味，在空气中挥发很快，呈中性反应，在稀酸中易水解。能快速降低水中的溶解氧，在金属钢材表面形成良好的磁性氧化物保护膜，防止氧腐蚀，并对金属表面起到缓蚀和钝化的作用，且具有用量少、无毒、排放无污染等有点。还原性由于DMKOT很强的还原性，因此，它很容易和给水中的氧反应，从而降低给水的溶解氧含量，而且，反应速度快，除氧较完全。 DMK③氧反应的化学方程式如下：4(CH3)2C=NOH+O2-4(CH3)2C=O+2N2+2H2O2(CH3)2C=NkOH+O2-2(CH3)2C=O+N2O+H2O高温下分解产物对水汽系统的影响二甲基酮历(DMKO)勺分解产物有甲酸、乙酸及氮的氧化物等，在确保除氧效果的前提下，当控制DMKOfc给水中残余量为5〜40仙g/L时，甲酸、乙酸、CL-、SO42-在所有被测的水汽样品中均未检出，同时，对部分样品的 NO2和NO3含量进行了检测，也都均未检出，因此，采用DMK磔氧对水汽系统无任何良影响。对金属的缓蚀和钝化作用由于DMKM有很强的还原性能，其水溶液能够在钢材表面形成良好的磁性氧化物膜，从而能有效地延缓热力设备停(备)用时的腐蚀，生成磁性氧化物膜的化学方程式为：2(CH32C=NOH+6Fe2O3-2(CH32C=O+4Fe3O4+N2O+H2O用含有DMKOJ溶液对热力设备实施湿法保护，可明显地得到缓蚀效果，保护剂质量浓度为350〜400mg/L(软水配制),PH>10.5(氨调节)。另外，DMKOt金属也有较好的钝化作用，且具有用量少、无毒、排放无污染等优点。可防止铁、铜等氧化物的沉积DMKOT降低给水的含铁量，防止锅炉因形成氧化铁沉积物而引起金属管过热和腐蚀损坏，同时，DMKOt沉积在管道、省煤器等处的铜的腐蚀产物有清洗作用,这就是在DMK映用初期，炉水铜的含量会明显升高的原因。低毒性DMKOJ毒性比联氨低得多，LD50为5500mg/kg,其毒性只有联氨的1/20,不会造成人体伤害和环境污染。《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》( DL5053-1996)第7.2.2条中说明：加联氨的蒸汽，不宜作生活用汽，1985年美国新的“职业防护与保健法案”，已把联氨正式列为危险药品，并说明联氨是可疑的致癌物质，要求涉及公民正常生活(如发电厂供热)的职业范围内，禁止使用联氨作为辅助药品。根据国内电厂运行情况，联氨在蒸汽中不是完全分解的，均有残留量，因此，建议当蒸汽用于生活用汽时采用二甲基酮历等新型除氧剂，以替代联氨。在锅炉水除氧方面的应用给水水质锅炉水只控制两项指标：一是溶解氧＜7.0pg/L;二是PH值8.5〜9.2(25C)o给水先经热力除氧，以降低进一步除氧时的 DMKOJ使用量，除氧后的水其内部残存的溶解氧只有10〜40pg/L,另外，先经热力除氧使给水温度升高到可以达到DMK啄氧所需的活化温度，因此，只要在其中加少量的除氧剂，给水含氧量就会降低至7^g/L以下，从而达到给水水质标准。药剂投加方法投加DMKO可采用原有的投加联氨的装置，不需增加任何设备和投资，先把0.5kgDMK。口到罐中，配制成浓度为0.1%(wt)的溶液，然后进行投加。药剂投加量二甲基酮历药剂的投加量可按下列公式计算Qx(na+AA)10X£式中：G:给水中DMKO口入剂J量，g/h;Q:给水流量，m3/h;n：除去一份氧需要的DMKOJ倍数(一般取4〜5);a:给水中溶解氧含量，ng/L;AA:给水中维持DMKOJ过乘U量，pg/L,一般可取15〜40pg/L;e:DMKOJ产品Z%例如；当锅炉给水流量100m3/h、溶解氧含量25卜g/L时，取DMKOi乘U量20pg/L,DMKOJ加入彳数为4.5时，DMKOJ纯度为99.5%寸，经计算给水中需加入的DMKO:为13.32g/h,即133.2仙g/kg,一个月的用量为8.888kg。对于一台200MW：电机组一个月满负荷时的DMKOI量为66kg。投加时的注意事项一是控制给水系统PH值为8.5〜9.2,以避免因加氨量过低而影响给水PH值；二是DMK跻解时应均匀溶化，避免不匀而影响除氧效果。对水汽系统的影响由于二甲基酮匹（DMKO直接由给水系统加入到炉内，因此，对锅炉内水汽系统铁离子及各种阴离子进行了分析：系统铁离子：在试验过程中，对各炉的水汽进行了化验分析，铁离子的含量全部为零,所以采用DMKOt系统金属没有任何腐蚀。系统阴离子：经过分析，投加DMKO口投加联氨一样，水汽系统中CL-和SO42-3的含量全部为零。操作的简便性投加DMKO匕投加联氨省时、省力、降低了劳动强度，没有增加任何设备投资，并大大降低了除氧剂的毒性，改善了除氧效果，同时也减少了除氧剂的用量，节约了费用。传统除氧剂在传统的工业锅炉和低压动力锅炉中，主要采用添加亚硫酸钠来进行化学除氧，高压锅炉则采用联氨。亚硫酸钠亚硫酸钠的除氧能力于1920年被发现，至1931年它被广泛应用于发电厂的化学除氧。亚硫酸钠和氧的反应方程式为：2Na2SO升O2-2Na2SO4亚硫酸钠是传统的锅炉水除氧剂，具有价格低廉、来源广泛的优点，但是 ，它有明显的缺点：亚硫酸钠与氧的反应速度受PH值、温度及催化剂等因素影响，一般需加过量才能应付锅炉运行的波动；从亚硫酸钠与氧的反应式中可知，要除去1Ppm的氧，至少要消耗7.9ppm的亚硫酸钠，为使此反应进行比较彻底，则通常在锅炉水中需维持20〜40Ppm的过剩量，方能保证除氧效果；由于亚硫酸钠与氧反应生成的是稳定盐硫酸钠，增加了炉水中的可溶性固形物，使水质劣化，锅炉必须增加排污次数，导致化学药品的浪费和燃料费用的增加；当锅炉工作压力高于6.2MPa时，亚硫酸钠会分解，生成具有腐蚀性的硫化氢和二氧化硫，而且这些气体随水蒸汽一道排出，会引起后续设备的腐蚀：Na2SO3十2H2O-2NaOH十H2SO3H2SO34H2O十SO2而且，亚硫酸钠还可能自身发生氧化还原反应，生成硫酸钠和硫化钠：Na2SO3->3Na2SO4十Na2s生成的二氧化硫和硫化钠均有腐蚀性，因此使用亚硫酸钠作为除氧剂，实际是一种腐蚀取代另一种腐蚀；此外，将含有亚硫酸钠的给水作减温水喷入过热蒸汽来调节温度时，会导致在过热蒸汽集汽联箱和汽轮机中产生硫酸钠等盐类沉积；亚硫酸钠对金属无钝化保护作用。联氨随着大容量机组和高压锅炉的出现，至五六十年代，亚硫酸钠逐渐被联氨（又称为水合肥）所取代，联氨与氧的反应式为： N2H4十O2一N2十2H2O联氨与氧反应生成氮和水，且过量的联氨不产生可溶性固形物，氨可以增加炉水的PH值，有利于锅炉的保护；联氨具有缓蚀功能，联氨和铁及铜腐蚀产物反应生成具有钝化保护作用的Fe3O4和Cu2OS。4Fe3O4十O2-6Fe2O3十（N2H4-4Fe3O4十2H2O十N22Cu2O+O2-4CuO十（N2H4-2Cu2O十2H2O十N2联氨与氧及金属氧化物反应的最终产物是水、氮气，它们不会增加锅炉水中的溶解固形物量。联氨的分解产物是挥发性气体，见下式：3N2H4—4NH3十N2但是，联氨在除氧效率上不如亚硫酸钠，在水温低时除氧速度慢，只能在较高的温度下才能有效地与氧反应达到除氧目的；分解温度很高，在 316c（9.8Mpa）仍有联胺进入蒸汽，具毒性使蒸汽不能直接用于生活；特别是联氨是一种毒性较强的物质，操作时联氨容易溅到眼睛、皮肤或衣服上，极易被吸人.给操作人员的身心带来严重危害；而且挥发性强、易燃、易爆，当空气中蒸汽的浓度达到4.7%寸，遇火要发生爆燃，给运输、贮存和使用带来了麻烦；联氨被认为是致癌可疑物质，被美国“职业防护与保健法案（OSHA”列为危险品，已禁止联氨和食品直接接触，欧美日等国家均己相继摒弃联氨，开发和应用新型的锅炉水除氧剂。锅炉除氧剂除氧方式对比除氧方式出水残氧量mg/l优点缺点经济性热力除ft 0.05除氧效果较好，较定，维护工作量小消耗蒸汽，浪费热能，降低锅炉出力，出水温度高，对锅炉给水泵不利，投资费高差真空除ft 0.10除氧效果一般，适于在低温状兄除氧除氧效果不稳定，对喷射泵、给水泵要求高，投资费用高一般铁屑除\0.05〜0.10裳置简单，投资费用较低除氧效果不稳定，装置失效快差解吸除氧0.05〜0.10除氧效果一般，可常温除氧除氧效果不稳定，不能除去。2以外的气体，投资费用较高一般亚硫酸P0.05除氧效果较好，较稳定，投资费用低产生酸性盐类，增加锅炉排污量较好二甲基0.03除氧效果好，且对金属有钝化作用，低毒高效，投资费用低作为一种新型除氧剂，其应用方法和经验还需积累及进一步完善好肪类除氧剂质类化合物（主要是二甲基酮历、丁酮历、乙醛历）作为新型除氧剂是美国Drew化学公司于1984年公开的专利，具有低毒、高效、速度快且具有钝化保护作用，美国Nolco公司（世界上最大的水处理公司）、 Drew公司等均有历类锅炉水除氧剂的产品，在欧美日等发达国家得到了广泛的应用，我国也于九十年代开发成功，并得到了较为成功的推广。除氧性能质类化合物是具有匹基的有机化合物，目前用于锅炉除氧和停炉保护的历类化合物主要有乙醛历、二甲基酮历（丙酮匹）和甲乙酮历。质类化合物具有较强的还原性，易与氧反应。质类化合物在较宽的温度和压力范围内有着良好的除氧性能，最适宜的温度范围是138〜336C,压力范围是0.3〜13.7Mpa。根据对比实验,在相同的条件下，质类化合物的除氧速度和除氧效率均高于联氨。缓蚀与钝化作用质类化合物可将高价铁、铜氧化物还原成低价氧化物，其水溶液能够在钢材表面形成良好的磁性氧化物膜，对金属表面起着良好的钝化、缓蚀作用。其中二甲基酮历的效果最好，所需使用的量最少。根据对比实验，质类化合物具有与联氨同样的钝化、缓蚀作用，能显著降低溶液中铁含量，在高温高压条件下，对钢材有保护作用，其中二甲基酮历的效果最好，所需使用的量最少。同时，质类化合物对沉积在管道、省煤器等处的铜的腐蚀产物有清洗作用，这也是在使用历类化合物初期，炉水中铜的含量明显升高的原因。挥发性历类化合物的挥发性均高于联氨、DEHA吗咻、环己胺等，接近于NH3的挥发性。挥发性高的除氧剂在蒸汽凝结时，会有一定数量的药剂溶于凝结水中，因而，有利于保护凝结水系统的金属材料。分解性通过在高温高压条件下的分解实验，质类化合物的分解产物为 NH3N2、H2O微量乙酸，无甲酸产生，对水汽系统无不良影响。低毒性根据LD50的数据比较，联氨的LD50为290mg/kg,乙醛历为1900mg/kg,甲乙酮历为2800mg/kg,二甲基酮历为5500mg/kg,可见联氨的毒性较强，而历类化合物的毒性很小，属低毒类化合物。通过除氧剂的皮肤和粘膜接触试验表明， 质类除氧剂无明显刺激和损害，而联氨则引起皮肤红月中、糜烂、粘膜充血等损伤作用。总之，国内对新型除氧剂的研究、开发和应用，日益受到科研单位、生产厂和使用厂的重视和关注，特别是二甲基酮历、乙醛历等历类除氧剂得到了较为成功的推广应用，异抗坏血酸也有了一定的应用，取得了较为良好的效果，使我国的新型锅炉水除氧剂的使用与欧美日发达国家基本同步。在停炉保护中的应用二甲基酮历（DMKO时金属表面有良好的保护作用，其效果优于氨液和联氨，适用于锅炉长期停用保护。在锅炉湿法停炉保护中， DMKOT先去除水中的溶解氧，然后，对金属表面钝化，从而生成磁性氧化铁保护膜，起到防腐保护作用。停炉保护的工艺条件：⑴PH值的选取：研究和实践证明，溶液的PH起始值应大于10.5,当PH值小于10.5时，金属腐蚀会随时间的延长而加重，药液的PH值用氨水调整。⑵浓度及密封状态：系统初始密封性很重要，DMKOJ期浓度300〜400mg/L,保护期内不低于200mg/L,PH值10.5〜10.8时，在较严密的状况下，不会出现腐蚀情况，而一旦形成保护膜后，在非密封条件下，金属腐蚀仍可控制很小，即后期密封要求可放宽。⑶使用方法：DMK萌液的PH值用氨水调整，混合充分后，配制好的保护液可通过计量泵或水力喷射器向锅炉加药，直至省煤器、过热器及锅炉本体充满保护液，汽包上部保护液平衡箱溢流为止。⑷保护期内化学监测项目为DMKOR度、PH值、溶解氧、Fe、Cu等。现场使用证明：保护开始的两周内，给水中Fe、Cu含量上升，以后逐渐下降，经2个月后趋于稳定。停用一年的锅炉，采用DMKOfc度300〜400mg/L的保护液可取得良好的保护效果。锅炉停用半年以上的湿法保护，采用DMK也护优于