[锅炉]蒸汽冷凝水为什么会有弱酸性

蒸汽冷凝水水质保证
宋世军
问题的提出：
蒸汽冷凝水是含有热能的高品质锅炉给水，正确回收蒸汽冷凝水是锅炉节水，节能的最有效的措施。冷凝水中含有的热量可达蒸汽总热能的20%--30%，利用蒸汽冷凝水较高的回水温度（一般有（100--160℃），可以提高锅炉给水温度80--140℃（每提高6℃可节约1％燃料），冷凝水回收利用量一般可达到锅炉补水量的80%--98%，冷凝水的品质远远高于软化水，接近纯水，如回收加以利用，可将产生显著的经济效益和社会效益，使锅炉运行更加安全经济。
冷凝水回收作为锅炉补水的优点是显尔易见的，但大多数做冷凝水回收的公司容易忽视冷凝水在回收过程中会对钢质管道产生腐蚀，铁离子等腐蚀产物对水质造成污染。未经处理的冷凝水作为锅炉补充水，水中所含大量铁离子会在锅炉传热面发生二次结垢及垢下腐蚀，造成危害。
1蒸汽冷凝水受污染的原因
冷凝水受铁离子污染的主要原因是，蒸汽冷凝水系统和冷凝水回收金属管道发生了腐蚀，而腐蚀的主要原因是蒸汽中所含有的Ο2和СΟ2
（1） 氧腐蚀
由于锅炉给水不除氧或出氧不合格(除氧未达到104℃)，给水中的溶解氧进入锅炉，在高温锅水中部分随着蒸汽一起蒸发出来（部分与锅炉金属发生了反映）进入蒸汽中，又伴随着蒸汽冷凝，溶解到蒸汽冷凝水中，如果蒸汽冷凝水回收系统不密闭（开式回收或被加热介质进入），空气中的溶解氧也会溶解到冷凝水中，因此，蒸汽冷凝水中含有一定量的溶解氧会对管道和回收系统的金属表面进行腐蚀。
Ο2+Fе+Н2Ο→Fе（ΟН）2
Ο2+ Fе（ΟН）2+Н2Ο→Fе（ΟН）3
Fе（ΟН）2 +Fе（ΟН）3→Fе3Ο4+Н2Ο
（2） 游离二氧化碳造成的腐蚀
冷凝水中的二氧化碳主要来源于锅炉的补给水或碳酸盐阻垢剂。这是由于天然水中含有大量碳酸氢盐，多数工业锅炉为了防止结垢常常加入过量的碳酸钠，在高温的锅水中碳酸氢盐和碳酸盐受热分解，释放出游离的二氧化碳，并随着蒸汽进入冷凝水中。
НСΟ3-→СΟ2↑+Н2Ο+СΟ32-
СΟ32-+Н2Ο→СΟ2↑+ΟН-
СΟ2气体被蒸汽携带，会使蒸汽冷凝水或湿蒸汽显弱酸性，水中СΟ2虽然只显弱酸性，但由于蒸汽一般都比较纯净，冷凝成水后缓冲性很小，少量溶有1mgСΟ2时，水的ΡН值便可由7.0降至5.5左右。水中的СΟ2可使水产生Н+，而Н+与溶解氧同是腐蚀电池中阴极去极化剂，大大加速了阳极金属的腐蚀。
СΟ2使金属发生酸腐蚀，又使其发生电化学腐蚀。因此，冷凝水中的СΟ2具有较强的腐蚀性，特别是在有氧的存在下。
СΟ2+Н2Ο→НСΟ3-+ΟН-
在冷凝水系统中，同时含有Ο2和СΟ2，将会明显地加速管道和泵的金属腐蚀，促使冷凝水中的含铁量迅速增高，直接将受污染的蒸汽冷凝水作为锅炉补水，（冷凝水中若不含有Ο2和СΟ2冷凝水不会污染），会造成锅炉给水系统及锅炉本体腐蚀，冷凝水中携带的Fе3+及腐蚀产物同样会引起锅炉腐蚀和在锅炉内积聚堆积，因此不经过处理的受污染的蒸汽冷凝水是不能直接作为锅炉补给水的。
2蒸汽冷凝水作为锅炉补给水的水质防范措施
为了防止冷凝水中铁含量增高而引起锅炉结垢和腐蚀，可以采用下列几种处理措施。
（1） 从提高锅炉补水品质入手，减少蒸汽中Ο2和СΟ2的含量，从而防止冷凝水对回收管道和回收系统的腐蚀来保证冷凝水中的铁含量，达到锅炉给水标准。
要减少锅炉给水中的溶解氧含量必须搞好锅炉给水的除氧处理。目前对≥6t/h的锅炉，一般有除氧器，应该尽可能投入运行，同时补充投加化学除氧剂处理。对小型直流式，贯流式燃油燃汽锅炉，可以直接投加化学除氧剂处理；对≤4t/h的锅炉可以不进行除氧处理。
要减少蒸汽中的二氧化碳，必须降低锅炉给水中碳酸盐碱度。对于原水碱度较高的应采取降低碱度处理，对于原水碱度较低的，在采取软化处理时，不宜加碳酸钠而应加适量的磷酸三钠来消除给水残余硬度和提高锅水碱度，必要时还可以设脱碳器除二氧化碳。（要增加补水分析项目）
（2） 、冷凝水采用闭式回收，彻底消除外界空气中的氧和二氧化碳进入回收系统。
（3） 、杜绝用热设备泄漏，防止被加热介质进入回收系统。
3蒸汽冷凝水作为锅炉补给水的水质补救措施
（1）铁离子的处理办法
含高铁离子类型蒸汽冷凝回水的水质处理，要考虑铁离子腐蚀和在锅内沉积问题。给水必须预先进行除铁处理。目前除铁处理常用的方法有曝气法，氯氧化法，接触催化法，铁细菌除铁法和离子交换法等。
对冷凝回水处理应该考虑设备简单，便于操作和处理效果和成本。采用曝气法和接触催化法相结合的处理方法比较合适：
曝气除铁的原理：冷凝水中的铁主要以Fе2+形式存在，Fе2+不稳定，与氧作用极易形成胶体的氢氧化铁Fе（ΟН）3，其反映如下：
4Fе（ΟН）2+Ο2 +2Н2Ο→4Fе（ΟН）3↓

在ΡН值=6.8―7.2时，Fе（ΟН）3呈胶体凝聚物，很容易过滤除去。
推荐采用锰砂除铁过滤器既起催化除铁作用，又起机械过滤作用，防止回水系统腐蚀产物和物料进入锅炉给水里。锰砂除铁过率器可采用一床六室设备，连续运行周期长，自耗水量小，运行费用低，年补充锰砂≯3%。出水总铁≤0.01mg/L。
（2）、ΡН值处理办法
采用冷凝回水作为补给水的锅炉，维持锅水的碱度、pH值在水质标准上限附近范围内运行是防止锅炉腐蚀的关键之一。锅炉在高碱度、高pH值下运行，一方面可以防止腐蚀和结垢，另一方面可以缓冲冷凝水pH值的波动影响。锅水碱度、pH值的调节可以通过加NaOH来处理。
（3）、硬度的处理办法
对于冷凝回水若含有一定的硬度的处理，一般应根据硬度的大小，处理费用多少来确定处理方式。由于冷凝温度很高一般不采用离子交换处理，如果总硬度≥1.0mmol/L，可以通过投加复合阻垢剂进行锅内处理。采用锅内加药处理，也可采用磷酸三钠与聚羧酸类，有机磷酸盐类阻垢分散复合阻垢处理，磷酸三钠与聚羧酸类，有机磷酸盐阻垢剂的配方为：1：3——3：1（摩尔比）.
4结束语
回收蒸汽冷凝水作为锅炉给水,不仅节水,节能,经济效益也非常显著;还可以减少补给水软化处理时的排废和凝结水排废对环境的污染,降低水质处理费用;只要做好冷凝水回收水质处理准备。做到防范和补救相结合,才能充分发挥回收利用蒸汽冷凝水的效益。
这对于我们这样严重缺水,能源缺乏,生态环境脆弱的国家,从长远利益来考虑,其节水,节约能源和保护环境的社会效益，甚至可能要超过直接得到的经济效益.

2007-6-9

3楼朋友,我想不出来,到底是酸性还是碱性,如果是酸性,蒸汽呈什么性?

给水的PH值≥7，而锅水的PH为10～12，就不难想象蒸汽冷凝水有弱酸性

一个月了,乍没反映