一、樹(shù)脂除氧器的工作原理
樹(shù)脂除氧器核心依靠離子交換樹(shù)脂的氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)水中溶解氧的去除,區(qū)別于傳統(tǒng)熱力除氧、化學(xué)藥劑除氧等方式,其過(guò)程可分為 “除氧反應(yīng)” 和 “樹(shù)脂再生” 兩個(gè)關(guān)鍵階段,具體如下:
1、除氧反應(yīng)階段(核心工作過(guò)程)
設(shè)備內(nèi)填充的特種除氧樹(shù)脂(如亞硫酸鈉型樹(shù)脂、鐵型樹(shù)脂等),會(huì)通過(guò)自身攜帶的活性基團(tuán)與水中溶解氧發(fā)生氧化還原反應(yīng),將氧氣轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì),同時(shí)樹(shù)脂結(jié)構(gòu)發(fā)生可逆性變化:
以常用的亞硫酸鈉型樹(shù)脂為例:樹(shù)脂上的亞硫酸根(SO₃²⁻)會(huì)與水中 O₂反應(yīng),生成硫酸根(SO₄²⁻),氧氣則被還原為水(O₂ + 2SO₃²⁻ + 2H₂O → 2SO₄²⁻ + 4OH⁻);
反應(yīng)過(guò)程中,樹(shù)脂始終保持固態(tài),不向水中釋放額外雜質(zhì),僅通過(guò)離子交換作用 “捕獲” 并轉(zhuǎn)化氧氣,出水溶解氧含量可降至 0.05mg/L 以下,滿足工業(yè)用水(如鍋爐給水、循環(huán)水)的嚴(yán)格要求。
2、樹(shù)脂再生階段(維持持續(xù)工作)
當(dāng)樹(shù)脂活性基團(tuán)(如亞硫酸根)大部分被氧化為硫酸根后,除氧能力會(huì)下降,此時(shí)需通過(guò) “再生” 恢復(fù)其活性:
向樹(shù)脂層通入再生劑(如亞硫酸鈉溶液),再生劑中的亞硫酸根會(huì)與樹(shù)脂上的硫酸根發(fā)生交換,將硫酸根 “置換” 下來(lái),樹(shù)脂重新恢復(fù)為亞硫酸鈉型;
再生過(guò)程無(wú)需拆卸設(shè)備,可通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) “在線再生”,再生后樹(shù)脂可重復(fù)使用,使用壽命通常可達(dá) 1-2 年,降低耗材成本。
二、樹(shù)脂除氧器的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)
相較于熱力除氧(需加熱至 100℃以上)、化學(xué)藥劑除氧(需投加亞硫酸鈉等藥劑)、膜法除氧(依賴高分子膜滲透)等傳統(tǒng)技術(shù),樹(shù)脂除氧器在實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、安全性上具備顯著優(yōu)勢(shì):
1、除氧效率高,適應(yīng)范圍廣
可處理水溫范圍為 5-40℃(無(wú)需加熱或降溫),溶解氧初始濃度從 1mg/L 至 10mg/L 均可有效去除,出水穩(wěn)定達(dá)到 0.05mg/L 以下,滿足《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》(GB/T 1576)等標(biāo)準(zhǔn)對(duì)低壓、中壓鍋爐給水的要求;
不受水中其他離子(如鈣、鎂、氯離子)干擾,適用于地下水、地表水、循環(huán)冷卻水等多種水源,尤其適合水質(zhì)波動(dòng)較大的場(chǎng)景。
2、運(yùn)行成本低,操作維護(hù)簡(jiǎn)便
無(wú)需消耗蒸汽(熱力除氧)或大量化學(xué)藥劑(藥劑除氧),僅再生階段需少量再生劑,運(yùn)行能耗僅為水泵動(dòng)力消耗,相比熱力除氧節(jié)能 60% 以上;
設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊(占地面積通常僅 1-3㎡),可自動(dòng)化運(yùn)行(配備液位、溶解氧在線監(jiān)測(cè)及再生自動(dòng)控制),日常維護(hù)僅需定期補(bǔ)充再生劑,無(wú)需專業(yè)人員值守。
3、安全性高,無(wú)二次污染
除氧過(guò)程不產(chǎn)生有害副產(chǎn)物(如藥劑除氧可能導(dǎo)致的亞硫酸根殘留、熱力除氧的蒸汽泄漏風(fēng)險(xiǎn)),樹(shù)脂本身穩(wěn)定無(wú)毒,不會(huì)向水中釋放重金屬、有機(jī)物等雜質(zhì);
避免了傳統(tǒng)藥劑除氧中 “藥劑投加過(guò)量導(dǎo)致管道腐蝕” 或 “投加不足導(dǎo)致除氧不徹底” 的問(wèn)題,降低后續(xù)設(shè)備(如鍋爐、換熱器)的腐蝕風(fēng)險(xiǎn),延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。
4、啟停靈活,適合間歇運(yùn)行
設(shè)備啟動(dòng)后可快速達(dá)到穩(wěn)定除氧效果(通常僅需 10-15 分鐘),無(wú)需預(yù)熱或預(yù)運(yùn)行,適合工廠間歇性用水(如小型鍋爐、間歇生產(chǎn)的化工裝置)場(chǎng)景;
停運(yùn)時(shí)無(wú)需特殊保護(hù)措施,再次啟動(dòng)時(shí)僅需簡(jiǎn)單沖洗即可恢復(fù)工作,操作便捷性遠(yuǎn)超熱力除氧設(shè)備。
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樹(shù)脂除氧器工作原理及特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)就為大家講解到這里啦。如果您想要了解更多軟化水設(shè)備、除氧器,加藥裝置、定壓補(bǔ)水裝置,反滲透設(shè)備、污水處理設(shè)備等,歡迎關(guān)注北京中天恒遠(yuǎn)官方網(wǎng)站。我們將持續(xù)更新專業(yè)的技術(shù)文章,希望對(duì)您有所幫助。