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为什么加酸或加二氧化碳能防止结垢?



(1)酸化法 

即在循环水中加酸(一般是加硫酸),将水中碳酸盐钙硬度变成溶解度较大的非碳盐钙硬度。

加酸后水中钙含量虽未减少,但碳酸盐碱度减少了,因而碳酸钙结构的可能性就人为地降低了。碱度降低后,pH值也相应下降。当pH值降至≤pHs-pH≥6。0时,则不结碳酸钙水垢。

酸化法是早期应用的方法。早期时,循环冷却水中不加水质稳定剂,只加酸以改变水的性质。后来开发了磷系缓蚀配方,酸化法则发展成为磷系配方的酸性处理法。近年虽开发了许多优良的阻垢分散剂,循环冷却水可以在碱性下运行,但许多系统仍适当加酸调节pH值以防自然pH值过高。这虽与早期单纯加酸的酸化法不同,但加酸后降低碳酸盐碱度、减少结构倾向的意义是相同的。


2)碳化法 

是一种较古老的阻垢方法。一般是利用某些工厂烟道废气或某些化工厂废气中的二氧化碳通入循环水冷却系统中,使其发生以下反应:

CaCO3+CO2+H2O→Ca(HCO32

因碳酸氢钙的溶解度大大高于碳酸钙,可避免碳酸钙在换热器上结构。

从碳酸平衡关系看,当pH值确定之后,水中游离二氧化碳与HCO3-和CO32-的比例即固定,即使通入的二氧化碳溶度很高,吸收量有限。另外,循环水在通过冷却塔时,部分过饱和的二氧化碳从水中逸出,使碳酸钙在冷却塔中析出,堵塞填料,即发生钙垢转移。为解决此问题,有的在冷却塔中适当补充一些二氧化碳,并控制好pH值。为此,一般认为碳化法是一种较难掌握的方法,只适用于有二氧化碳废气可利用,并且阻垢要求不太高的系统。


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