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冷凝水是蒸汽鍋爐的產物,當水在鍋爐中被加熱,轉變為蒸汽。蒸汽在使用后降溫再相變為水,經冷凝水管道回收。正常情況下,冷凝水幾乎是純水,同時含有很高的熱能,溫度至少在70℃以上,與室溫相比,有50-75度左右的溫差,回用的熱能價值很高。但是冷凝水的回用情況不容樂觀,大部分冷凝水都是外排,不但造成浪費,而且污染環境。而冷凝水不能回用的主要原因是鐵離子濃度過高,不能滿足鍋爐水補水要求,國標要求總鐵<0.3mg/l。
國家工業鍋爐水質標準 GBl576—2008
冷凝水中鐵的來源和危害
高濃度的鐵離子,會同二價金屬鈣鎂離子一樣在鍋爐中堆積成垢,形成的氧化鐵水垢,會引起垢下腐蝕發生,垢層的傳熱效率與爐管的傳熱效率相差很大,會引起爆炸危險。
鐵離子的來源:
① 冷凝水的氧腐蝕——由于輸送管道為鋼制管道,溶氧的存在導致鐵離子腐蝕;
② 冷凝水酸腐蝕——補水軟化機制未能去除碳酸鹽會導致水體PH降低,而出現腐蝕。
目前除鐵工藝存在的問題
1 常規除鐵過濾器——錳砂過濾器
錳砂除鐵原理在于利用水體里面微量的氧,將二價鐵離子氧化為三價鐵離子,從而達到去除鐵離子的目的,但是在高溫的情況下,溶氧量降低,從而導致錳砂過濾器除鐵效率急劇下降,并且在高溫的情況下錳砂會有雜質溶出,影響水質。
2 陽離子樹脂交換法
由于常規補水要做軟化處理,一般采用鈉型陽床,以鈉離子交換鈣鎂離子,此工藝存在的問題在于,鐵離子的存在會導致陽樹脂中毒失效,而失去軟化效果,因此會出現更嚴重的安全事故。
高效去除鐵離子——KATALOX-LIGHT
科海思率先采用德國沃奇(WATCH?)KATALOX-LIGHT濾料,在高溫水質的情況下具有極佳的鐵離子去除能力。
Katalox-Light? 濾料是基于沸石開發的接觸式催化反應顆粒狀介質,Al2O3SiO2作為天然的礦物質而具備獨特的架構使得其具有最高的表面積,從而有效的去除固體懸浮物等到微米級別。
Katalox-Light? 濾料是基于二氧化錳作為催化劑的濾料,它可以在pH 5.6-10.5之間時高效的分解水,基于錳的催化劑可以模擬水的分解反應,產水氫離子(H+)和氫氧根離子(OH-)。氫氧根離子用于沉淀重金屬,其沉淀率可以高達99.99%。
Katalox-Light? 可普遍用于水中去除懸浮物,固體顆粒雜質,膠狀物,并可高效去除水中鐵,錳,砷,硫化氫,重金屬和放射性物質U,Ra等,而不需要使用任何的絮凝劑或者 KMnO4。
Katalox-Light? 濾料系統的自由空間應該是最大30%,用于收集陽離子并且把它們轉變為絮凝體或者固體,然后通過反沖洗去除掉它們。反沖洗的濃縮液可以用袋式過濾器過濾或者通過太陽能蒸發。
Katalox-Light?濾料 基本特性
Katalox-Light?濾料產品圖片
Katalox-Light?濾料使用方法
Katalox Light濾料在使用前要先進行適當的沖洗和反沖洗。
①打開新的Katalox Light濾料袋,裝進壓力罐/普通容器。
②用清水從下向上裝滿壓力罐/容器(如在反沖洗模式)。
③保持濾料在水中浸泡至少35分鐘。
④以 22 -25 m/h (9 -10 gpm/ft) 的速度反沖洗濾料30分鐘(或者水中在反沖洗水中不能發現任何粉末)。這個反沖洗時間只適用于第一次安裝。
⑤反沖洗之后,以20 m/h (8 gpm/ft2) 的速度快洗濾料15分鐘(僅適用于第一次)。
Katalox Light系統注意事項
①反沖洗
Katalox Light系統可以反沖洗。在反沖洗過程中,通過Katalox Light濾芯的水流方向是反向的,清理出吸附的金屬和固體雜質。有三個因素可以用來評估系統是否需要反沖洗。
②運行時間控制
時間根據過濾器運行和推薦的反沖洗和清洗,調整為48小時內,或者過濾器工作的最長時間為72小時(即為2-3天一次)。
③水頭損失(壓力損失):
水頭損失就是水流過Katalox Light(固定床)產生的壓力損失(也稱作水頭)。當水流過一個堵塞的過濾器,堵塞導致水損失一定的能量以至于水離開過濾器時的壓力比水進入Katalox Light過濾器的壓力小。水頭損失顯示在水頭損失計上。一旦過濾器內的水頭損失到達標準的0.5 bar - 0.7 bar (7 psi-10 psi) 范圍之內時,Katalox Light過濾器就應該做反沖洗了。
④反沖洗時間5-10分鐘:
反沖洗開始的時候應該慢一些。反沖洗應該一直持續到反沖洗出水干凈為止。反沖洗水必須有足夠的流速 (20 - 25 m/h, 8 - 10 gpm/ft2)和體積去攪動Katalox Light濾料床,并且帶走吸附在上面的雜質。反沖洗后做表面清洗是非常重要的。
⑤底部表面清洗或者快速沖洗:
經過了一個良好的反沖洗后,過濾器的底部表面積區域(底部的分發器附近)應該被清洗最少2分鐘,然后再開始工作。
聯合利華使用效果
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