工业锅炉水质处理试题及答案

工业锅炉水质处理试题及答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分。在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填在题后的括号内。）1.天然水中的硬度主要是指水中（）的浓度。A.钙、镁离子B.钠、钾离子C.铁锰离子D.氯根、硫酸根2.工业锅炉给水硬度指标的国家标准（GB/T1576）中，对于额定蒸汽压力大于1.0MPa，但小于或等于1.6MPa的锅炉，其给水硬度应（）。A.≤0.030mmol/LB.≤0.060mmol/LC.≤0.100mmol/LD.≤0.005mmol/L3.在离子交换水处理中，钠离子交换器主要用来去除水中的（）。A.碱度B.硬度C.含盐量D.溶解氧4.锅内加药处理通常采用（）作为防垢剂。A.氯化钠B.碳酸钠（纯碱）和磷酸三钠C.硫酸铝D.氢氧化钠5.下列物质中，属于暂时硬度（碳酸盐硬度）的是（）。A.CB.MC.CD.M6.顺流再生固定床离子交换器的交换剂层，在再生过程中，再生液流向与运行时水流方向（）。A.相同B.相反C.垂直D.交叉7.锅炉给水除氧最常用的热力除氧法，其原理是基于（）。A.亨利定律B.道尔顿分压定律C.拉乌尔定律D.亨利定律和道尔顿分压定律8.磷酸盐加药处理的主要目的是（）。A.调节给水pH值B.消除残余硬度，形成水渣C.除去溶解氧D.降低含盐量9.测定水的碱度时，以酚酞为指示剂测定的碱度称为（）。A.甲基橙碱度B.酚酞碱度C.总碱度D.暂时硬度10.为了防止锅炉发生碱性腐蚀，锅水相对碱度应控制在（）以下。A.0.1B.0.2C.0.5D.1.011.水中氯离子含量通常用来代表水中的（）。A.硬度B.含盐量C.碱度D.含氧量12.某厂锅炉给水采用氢-钠离子交换系统，该系统的主要特点是（）。A.只能除盐B.既软化又除碱C.只能除碱D.完全除盐13.离子交换树脂受铁污染后，颜色通常会变成（）。A.黑色B.红色C.深褐色D.绿色14.锅炉排污分为连续排污和定期排污，定期排污的主要目的是排除（）。A.表面漂浮物B.锅炉底部的水渣和泥垢C.高含盐量的锅水D.溶解氧15.逆流再生固定床离子交换器与顺流再生相比，其主要优点是（）。A.再生剂用量省，出水水质好B.设备结构简单C.操作方便D.反洗容易16.测定水中溶解氧时，取样过程中必须严格避免（）。A.光照B.温度变化C.空气中的氧气溶入水样D.振荡17.锅水中加入磷酸三钠后，与钙镁离子反应生成的沉淀物属于（）。A.水垢B.二次水垢C.水渣D.腐蚀产物18.亚硫酸钠除氧属于化学除氧，其反应需要在（）。A.酸性条件下进行B.碱性条件下进行C.中性条件下进行D.任何条件下均可19.工业锅炉水质标准中，锅水的pH值应控制在（）。A.7-8B.8-10C.10-12D.12-1420.当树脂发生“中毒”现象（如有机物污染）时，通常采用的复苏方法是（）。A.用大剂量食盐再生B.用热的碱性氯化钠溶液清洗C.用盐酸清洗D.增加反洗时间二、多项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题列出的五个备选项中有两个至五个是符合题目要求的，请将其代码填在题后的括号内。多选、少选、错选均不得分。）1.天然水中的杂质按颗粒大小可分为（）。A.悬浮物质B.胶体物质C.溶解物质D.微生物E.气体2.锅炉结垢的危害主要包括（）。A.浪费燃料B.降低锅炉出力C.引起金属过热，导致爆管D.缩短锅炉使用寿命E.增加排污量3.常用的锅内水处理方法有（）。A.纯碱处理法B.磷酸盐处理法C.聚合物处理法D.离子交换法E.电渗析法4.下列关于离子交换树脂的说法，正确的有（）。A.阳离子交换树脂带有酸性基团B.阴离子交换树脂带有碱性基团C.凝胶型树脂抗有机物污染能力强D.大孔型树脂孔隙率大E.树脂不可再生5.影响离子交换速度的因素有（）。A.离子浓度B.树脂颗粒大小C.水温D.交联度E.水流速度6.锅炉腐蚀的类型包括（）。A.化学腐蚀B.电化学腐蚀C.碱性腐蚀D.酸性腐蚀E.氧腐蚀7.热力除氧器除氧效果的好坏取决于（）。A.水温B.水的表面积（雾化程度）C.水面上氧气分压力D.水在除氧器内的停留时间E.给水泵的扬程8.锅炉排污的目的是（）。A.排除锅水中过剩的碱度和含盐量B.排除锅水表面的油脂和泡沫C.排除沉积在锅炉底部的泥渣和水垢D.回收部分热量E.提高锅炉热效率9.测定水的硬度时，常用的指示剂是（）。A.酚酞B.甲基橙C.铬黑TD.酸性铬蓝KE.甲基红10.造成离子交换器“跑树脂”的原因可能是（）。A.排水装置损坏B.反洗强度过大C.树脂破碎严重D.进水压力波动E.再生流速过快11.工业锅炉给水常用的除氧方法有（）。A.热力除氧B.真空除氧C.化学除氧（亚硫酸钠等）D.钢屑除氧E.电解除氧12.锅炉水汽循环系统中，容易发生氧腐蚀的部位是（）。A.省煤器B.给水管道C.下降管D.汽包E.过热器13.为了防止锅炉产生苛性脆化，应采取的措施有（）。A.控制锅水相对碱度B.保持锅水一定的pH值C.防止浓差电池的形成D.进行合理的排污E.提高给水硬度14.下列属于锅内加药处理常用的药剂有（）。A.碳酸钠B.氢氧化钠C.磷酸三钠D.腐植酸钠E.EDTA15.水质分析中，下列关于标准溶液的说法正确的有（）。A.直接配制法用于配制基准物质溶液B.标定法用于配制非基准物质溶液C.标准溶液浓度常用物质的量浓度表示D.标准溶液需要定期标定E.标准溶液一旦配制好，浓度永不改变三、判断题（本大题共20小题，每小题1分，共20分。请判断下列各题的正误，正确的在括号内打“√”，错误的打“×”。）1.水的硬度是指水中钙、镁离子的总浓度，单位通常用mmol/L表示。（）2.钠离子交换软化处理可以将水中的碱度全部去除。（）3.锅炉内水垢的形成完全是由于物理沉淀过程，没有化学反应参与。（）4.锅水的pH值越高，对锅炉金属的腐蚀速度就越快。（）5.离子交换树脂在使用过程中体积会发生变化，通常是由于转型膨胀或收缩引起的。（）6.连续排污的排污管口一般安装在汽包最低水位线下。（）7.热力除氧器不仅能除去氧气，还能除去二氧化碳等其它气体。（）8.测定水的氯离子含量时，可以用硝酸银作为标准溶液进行滴定。（）9.锅炉定期排污应该在低水位、低负荷时进行。（）10.逆流再生离子交换器的再生液流向是自下而上的。（）11.给水中的悬浮物如果进入锅炉，会形成泥垢，不会形成坚硬的水垢。（）12.水中游离二氧化碳的存在会引起酸性腐蚀。（）13.磷酸盐处理不仅能防垢，还能起到一定的防腐作用。（）14.树脂的工作交换容量是定值，与运行条件无关。（）15.所谓“碱度”，就是水中氢氧根、碳酸根、重碳酸根及其它弱酸盐类的总含量。（）16.锅炉给水控制溶解氧指标的主要目的是防止锅炉发生氧腐蚀。（）17.水的预处理（如混凝、沉淀）主要目的是去除水中的溶解盐类。（）18.铬黑T指示剂在pH=10的缓冲溶液中显纯蓝色。（）19.锅炉排污率越高，说明锅水品质控制得越好。（）20.氢离子交换器出水呈酸性，因此其内部设备及管道必须耐腐蚀。（）四、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分。请在横线上填入恰当的内容。）1.工业锅炉水质标准中，锅水全碱度指标的主要控制目的是防止锅炉发生________和碱性腐蚀。2.钠离子交换软化后的水，其含盐量________（填“增加”、“减少”或“不变”），碱度________（填“增加”、“减少”或“不变”）。3.锅炉常用的水处理方法分为________处理和________处理两大类。4.水垢按化学成分可分为钙镁水垢、硅酸盐水垢、________水垢和________水垢等。5.离子交换树脂的交联度越大，其网状结构越紧密，选择性越________，但交换速度越________。6.测定水的硬度时，加入氨-氯化铵缓冲溶液是为了控制溶液的pH值为________。7.热力除氧器在运行中，应保持水温在________℃以上，才能保证除氧效果。8.锅炉排污率的计算公式为P=，其中代表________，代表________。9.树脂中毒后，如果复苏处理无效，通常需要________。10.为了防止锅炉结垢，锅水必须保持一定的________和________。11.水中的阳离子主要有C、M、N、等，其中________和________是形成水垢的主要离子。12.氢-钠离子交换并联系统中，通过调节________和________流量的比例，可以控制混合水的碱度。13.滴定管读数时，视线应与凹液面最低处________，初读数和终读数之差即为消耗溶液的体积。14.锅炉进行化学清洗时，常用的酸洗剂有盐酸、________和________。五、简答题（本大题共6小题，每小题5分，共30分。）1.简述工业锅炉结垢的危害及防止结垢的基本原理。2.请写出钠离子交换软化的化学反应方程式，并说明该处理方式对水质碱度的影响。3.简述离子交换树脂的污染类型及其相应的复苏处理方法。4.什么是锅炉的排污？排污率是如何计算的？在实际操作中应如何控制排污率？5.简述热力除氧器的工作原理及其在运行维护中的注意事项。6.为什么锅炉给水需要进行除氧处理？常用的化学除氧剂有哪些，写出亚硫酸钠除氧的化学反应方程式。六、计算题（本大题共3小题，共30分。）1.（10分）某厂有一台蒸发量为10t/h的工业锅炉，锅水允许的含盐量（以氯离子计）为4000mg2.（10分）一台钠离子交换器，直径为1.0m，树脂层高度为1.5m，树脂的湿视密度为0.8g/m3.（10分）某锅炉给水采用氢-钠离子交换并联系统处理。已知生水总硬度为5.0mmol/L，总碱度为4.0mmo七、分析题（本大题共2小题，共20分。）1.（10分）某工业锅炉在运行半年后，经检查发现汽包和下降管壁有明显的溃疡状腐蚀坑，腐蚀产物呈黑色（F），且腐蚀部位覆盖有疏松的沉积物。请分析造成这种腐蚀现象的原因，并提出相应的预防措施。2.（10分）某厂锅炉水处理操作人员发现，钠离子交换器出水的硬度逐渐升高，且再生后运行不久即失效，同时树脂颜色变深，出水有异味。试诊断该离子交换器可能发生了什么故障？分析其产生原因，并提出处理方案。参考答案与解析一、单项选择题1.A2.A3.B4.B5.C6.A7.D8.B9.B10.B11.B12.B13.C14.B15.A16.C17.C18.B19.C20.B二、多项选择题1.ABC2.ABCDE3.ABC4.ABD5.ABCD6.ABCDE7.ABCD8.ABCD9.CD10.ABC11.ABCD12.AB13.ABCD14.ABCD15.ABCD三、判断题1.√2.×3.×4.×5.√6.×7.√8.√9.√10.×11.×12.√13.√14.×15.√16.√17.×18.×19.×20.√四、填空题1.汽水共腾2.增加；不变3.锅外；锅内4.铁垢；铜垢5.高；慢6.107.104（或105）8.排污水中某物质的含量；锅水中某物质的含量9.更换树脂10.碱度；pH值11.C；M12.氢离子交换水；钠离子交换水13.保持水平14.柠檬酸；EDTA（或氨基磺酸）五、简答题1.答：危害：(1)浪费燃料：水垢导热系数比钢小得多，阻碍传热，使排烟温度升高，热效率降低。(2)降低锅炉出力：受热面传热变差，蒸发量下降。(3)引起金属过热：导致管壁温度急剧升高，强度下降，严重时引起爆管或爆炸。(4)缩短锅炉使用寿命：垢下腐蚀会加速金属损坏。防止原理：通过锅外水处理（如离子交换软化）去除给水中的硬度成分（C,2.答：反应方程式：22对碱度的影响：钠离子交换只能去除水中的硬度（C,M），不能去除碱度（HC等）。相反，由于将碳酸盐硬度（Ca(HC3.答：(1)铁污染：树脂呈深褐色。原因：进水含铁量高或设备管道腐蚀。复苏：用10的HCl浸泡清洗。(2)有机物污染：树脂颜色变深，交换容量下降。原因：水中含有腐殖酸等有机物。复苏：用温热的碱性氯化钠溶液（如10）清洗。(3)硅污染：通常发生在强碱阴树脂中。复苏：用高浓度碱液浸泡。(4)油污染：树脂表面附着一层油膜。复苏：用5的温热Na4.答：定义：锅炉排污是指将锅炉中含有较高浓度的盐分和沉淀物的锅水排出，并补入相同量的给水，以维持锅水水质在标准范围内。计算：排污率P=×100控制：应根据水质分析结果，在保证锅水各项指标（如碱度、氯离子）合格的前提下，尽量减少排污率，以节约能源和水资源。一般工业锅炉排污率控制在5以内。5.答：原理：根据亨利定律，气体在水中的溶解度与该气体在水面上的分压力成正比。热力除氧器将水加热至沸点，使水面上水蒸汽的分压力接近于总压力，氧气的分压力接近于零，从而将氧气从水中解析出来。注意事项：(1)必须保证除氧器内的水温达到对应压力下的饱和温度。(2)保持除氧器进水流量稳定，水位正常。(3)定期检查并调整排气阀开度，既能顺利排出气体，又不造成大量蒸汽浪费。(4)定期维护淋水盘或填料，保证布水均匀，增加传热传质面积。6.答：原因：溶解氧是引起锅炉及热力系统金属腐蚀的主要因素之一。氧腐蚀是一种电化学腐蚀，会在金属表面形成溃疡状腐蚀坑，严重时导致穿孔。常用化学除氧剂：亚硫酸钠（NS）、联氨（）等。亚硫酸钠除氧反应方程式：2六、计算题1.解：根据排污率公式P已知=150mgP锅炉排污水量按锅炉蒸发量计算：=答：该锅炉的排污率约为3.90，排污水量为0.39t2.解：(1)计算树脂体积V：交换器直径d=1.0m树脂层高度h=V(2)计算周期制水量Q：树脂工作交换容量E=进水硬度=4.5mmQ(3)计算树脂装填量（干/湿视质量）：湿视密度ρ=m答：该交换周期制水量约为261.67，树脂装填量约为0.942吨。3.解：已知：生水总硬度H=5.0mmo非碳酸盐硬度=1.0mm则碳酸盐硬度=H由于=A设通过氢离子交换器的进水量为，通过钠离子交换器的进水量为，总进水量为Q。氢离子交换器出水的酸度=进水碱度A=钠离子交换器出水的碱度=进水碱度A=混合后水的剩余碱度=0.5mm根据碱度平衡关系：钠交换产生的碱度氢交换产生的酸度=混合水剩余碱度×代入数值：44