海綿鐵除氧劑除氧效果分析

海綿鐵濾料是精鐵礦粉在爐內(nèi)經(jīng)低溫還原形成的低碳多孔狀鐵素體，其化學(xué)成分穩(wěn)定，硫、磷等雜質(zhì)元素含量 低，鋼鐵工業(yè)上用它來(lái)代替廢鋼作為冶煉特種鋼、優(yōu)等鋼的高級(jí)爐料。經(jīng)二次還原可用于粉沫冶金。價(jià)格相對(duì)較便宜。

近年來(lái)海綿鐵濾料被用于鍋爐水循環(huán)水的除氧代替前些年發(fā)展起來(lái)的鋼屑除氧，因其除氧效果好，投資少，噸水處理成本低，維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單被越來(lái)越多地應(yīng)用。海綿鐵除氧克服了鋼屑除氧比重大，比表面積少，容易鈍化的缺點(diǎn)，與水接觸充分；但在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)一般海綿鐵容易粉化，有時(shí)出現(xiàn)板結(jié)，除氧不穩(wěn)定的情況，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)一般海綿鐵盡管理克服了鋼屑的上述缺點(diǎn)，但因其用于煉鋼一般只關(guān)注其全鐵及其硫、磷等雜質(zhì)成分，對(duì)于比重應(yīng)越大越好，表面積越小越好（表面積越大在冶煉過(guò)程中越容易氧化），對(duì)于物理強(qiáng)度沒(méi)有要求，并且非鐵性雜質(zhì)較多，與水處理上除氧的要求正好相反。

海綿鐵除氧主要用其以下幾點(diǎn)：

一、活性鐵含量，活性鐵越多越好；

二、比表面積；

三、物理強(qiáng)度，該指標(biāo)太小容易粉化；所以一般海綿鐵用于水處理除氧出現(xiàn)問(wèn)題較多。而專門(mén)用于水處理除氧的海綿鐵即“常溫海綿鐵除氧劑”系采用特殊處理二次還原再經(jīng)破碎、磁選、篩選、檢驗(yàn)等工序精心制作而成，所以不會(huì)出現(xiàn)板結(jié)、粉化、“間歇除氧”等情況，其除氧效果好，且穩(wěn)定。除去水中溶氧的方發(fā)有很多 。

1.加熱法（又稱熱力除氧）：將水加熱即可 。

2.鐵屑法（也用海綿鐵）：把鐵屑裝在一個(gè)柱形容器內(nèi)然后讓水從中流過(guò) 。

3.除氧劑法（又稱化學(xué)除氧）：在市場(chǎng)上有專門(mén)的水除氧劑將其加入水中即可 。

4.真空除氧：根據(jù)氣體溶解度隨壓力減小而減小將其減壓使氧氣逸出 。

以上是幾種比較常用的方法

除氧還有其它方法不局限于以上幾種

比如利用膜技術(shù)（常用于半導(dǎo)體工業(yè)）

一、概述

常溫塊狀海綿鐵除氧劑，是一種環(huán)保型水處理介質(zhì)。采用經(jīng)活化處理得到的高活性，大比表面積的海綿鐵濾料型除氧劑。常溫下處理工業(yè)水（或軟水）都取得理想的效果（殘氧含量：0.03-0.05mg/L），海綿鐵除氧劑具有配套設(shè)施投資少，維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)輸成本低，除氧效果好的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于鍋爐和循環(huán)水設(shè)備 的防腐，是一種性價(jià)比很高的節(jié)能產(chǎn)品。

二、除氧原理

采用具有巨大比表面積的海綿鐵為濾料，當(dāng)含有溶解氧的水通過(guò)海綿鐵時(shí)，水中氧氣與海綿鐵發(fā)生生徹底的氧化反應(yīng)。其化學(xué)反應(yīng)如下：

2Fe+2H2O+O2---2Fe(OH)2

2Fe(OH)2+H2O+2O2---2Fe(OH)3

反應(yīng)產(chǎn)物Fe(OH)3為不溶于水的松軟絮狀物，當(dāng)其積 累到一定程度時(shí)，即可通過(guò)反沖洗排掉，恢復(fù)到初始的除氧能力。

三、工作環(huán)境

處理水量：4-50t/h 反洗強(qiáng)度：16-21L/m2

反洗間隔：24h 工作溫度：5-80℃

除氧速度：15-18m/h 處理前溶氧含量：6-8mg/L

工作壓力：0.15-0.5MPa 處理后溶氧含量：0.03-0.05mg/L

四、應(yīng)用范圍

各種鍋爐、換熱器、熱力管線補(bǔ)水、工業(yè)循環(huán)冷卻水及油田注水。

五、性能特點(diǎn)

1.使用幫命長(zhǎng)、無(wú)毒、不污染環(huán)境，出水含氧量穩(wěn)定在0.05mg/L以下，完全符合國(guó)家低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB1576-2001）要求。

2.常溫運(yùn)行，無(wú)需加熱，運(yùn)行成本低，克服了熱力除氧，真空除氧須加熱耗能的缺點(diǎn)。

3.用量少，一般情況下除氧劑消耗量1噸水為10g。

4.反洗頻率低，再生效果好。

海綿鐵具有較好的還原活性和高比表面積特點(diǎn)，作為水除氧劑的海綿粒度為2-5mm，空隙率極高，比表面積大，活性高，極易與水中的氧發(fā)生反應(yīng)生成Fe3O3，從而達(dá)到除氧目的，反應(yīng)產(chǎn)物為不易溶于水的絮狀沉淀，被攔截下來(lái)，用一定強(qiáng)度的反洗水可以沖洗干凈。硬度 5--7 不均勻系數(shù) k80≤1.8 空隙率 30-50% 含灰量 <0.5 其它金屬含量。

1、工作原理

常溫過(guò)濾式除氧化學(xué)除氧，它采用專門(mén)生產(chǎn)的活性海綿鐵（直接還原鐵）來(lái)去除水中溶解氧，海綿鐵主要成分是鐵，其疏松多孔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提供的比表面積是普通鐵屑的5-10倍，可使水中的氧與鐵發(fā)生迅速?gòu)氐椎难趸�反�?yīng)，使溶解氧穩(wěn)定在0.05mg/L以下，其反應(yīng)式為：

2Fe2+ + 2H2O + O2→2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+ 2H2O +O2→4Fe(OH)3

反應(yīng)產(chǎn)物Fe(OH)2、Fe(OH)3為不易溶于水的絮狀沉淀，當(dāng)隨著水流經(jīng)其余的海綿鐵顆粒時(shí)被攔截下來(lái)，只要用一定強(qiáng)度的反洗水流就可以沖洗干凈（大約5分鐘）。

海綿鐵的消耗量很低，根據(jù)處理水量與水質(zhì)的不同，一般3-6個(gè)月補(bǔ)充一次即可。

（經(jīng)過(guò)除氧后增加了少量的鐵離子，一般為0.2-0.5mg/L，對(duì)于熱水鍋爐來(lái)說(shuō)仍符合國(guó)家規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)于蒸汽鍋爐或?qū)�給水Fe2+有嚴(yán)格要求的給水除氧來(lái)說(shuō)，可以加裝除鐵裝置，去除水中的Fe2+。）

作為水除氧劑的海綿鐵是利用粒度在-200目以下的Fe3O4粉末粘結(jié)在一起，粒度為2-5mm左右。因其還原過(guò)程發(fā)生置換反應(yīng)，形成一定數(shù)量的空隙，還有粉末微粒粘結(jié)時(shí)的空隙，使得除氧劑孔隙極高，比表面積大，又因其為原生礦直接還原所得，相對(duì)純凈，所以活性極高，極與水中的氧發(fā)應(yīng)生成Fe3O4，從而達(dá)到除氧目的。同時(shí)利用率也得到提高到90%以上。而且由于含有一定量的雜質(zhì)，使其在除氧過(guò)程中顆粒之間只能是弱鍵連接，基本不銹死團(tuán)。該產(chǎn)品經(jīng)多家單位使用后，效果十分理想，出水含氧量講到0.05mg/L，處理每立方米水僅消耗25g左右，真正做到了高質(zhì)量，低成本運(yùn)行。

因不經(jīng)軟化的水易使除氧劑表面發(fā)生鈍化，使其氧化減慢，而影響除氧效果，故應(yīng)先軟化再除氧。使用一段時(shí)間后，應(yīng)進(jìn)行反洗。

2、主要特點(diǎn)

技術(shù)特點(diǎn)：海綿鐵除氧劑采用的技術(shù)及工作原理有以下特點(diǎn)：

⑴可在常溫下實(shí)現(xiàn)除氧，進(jìn)水無(wú)需加熱；

⑵系統(tǒng)可隨時(shí)供水，可不需準(zhǔn)備時(shí)間，也可不需要除氧水箱；

⑶除氧效果穩(wěn)定可靠，出水中溶解氧含量穩(wěn)定≤0.05mg/L，符合低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；

⑷安裝無(wú)特殊要求，克服了熱力、真空除氧必須高位安裝的不便；⑸設(shè)備可低位布置，工藝簡(jiǎn)單，無(wú)過(guò)高的高度要求。

鍋爐和循環(huán)水設(shè)施的防腐是世界性一大難題，每年由于腐蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)十億美元，在各種腐蝕當(dāng)中以氧腐蝕為嚴(yán)重，降低和去除水中的溶解氧是防止鍋爐和管道等熱力設(shè)施腐蝕的一種有效手段。熱力除氧、真空除氧、解吸除氧和化學(xué)藥劑除氧方法均存在投資大、運(yùn)行成本高、水質(zhì)不穩(wěn)定、控制難度大、維修復(fù)雜等缺點(diǎn)，造成絕大部分除氧設(shè)施閑置。

常溫塊狀海綿鐵除氧劑在常溫下有效的解決了這一問(wèn)題，該除氧劑裝在除氧器中，利用氧化還原反應(yīng)原理，通過(guò)過(guò)濾式除淀方式，使新的除氧設(shè)備投入低、易控制、易維修，除氧效果好，運(yùn)行成本每噸不足0.10元，一般情況下除氧劑消耗量為10g/t以下，且除氧器占地面積小，可低位安裝，無(wú)論對(duì)鍋爐給水，還是工業(yè)循環(huán)水，都具有理想的除氧效果（≤0.03mg/L）。

鐵過(guò)濾除氧器，具有以下特點(diǎn)：

1)流程更加簡(jiǎn)單合理，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，易于操作維護(hù)；

2)控制自動(dòng)化程度高，系統(tǒng)可以自動(dòng)根據(jù)時(shí)間或工作壓損進(jìn)行反沖洗，無(wú)需人工操

作，及時(shí)的反沖洗消除了除氧劑結(jié)塊情況、降低水耗，使設(shè)備始終處于良好的工作狀態(tài)；

3)設(shè)備采用雙罐結(jié)構(gòu)或單罐雙腔結(jié)構(gòu),可以連續(xù)產(chǎn)水，如果進(jìn)水壓力足夠，即使在反沖洗時(shí)也無(wú)需中斷產(chǎn)水，使后級(jí)系統(tǒng)的工作更加穩(wěn)定可靠；

4)設(shè)備自動(dòng)采用無(wú)氧水進(jìn)行反沖洗,進(jìn)一步提高反沖洗效果,降低水耗、除氧劑消耗。

5)自動(dòng)化系統(tǒng)電耗極低，備有手動(dòng)操作裝置，反沖洗操作僅需一個(gè)按鈕即可進(jìn)行。

理化性能分析：

性能項(xiàng)目 具體指標(biāo) 性能項(xiàng)目 具體指標(biāo)

活性鐵≥96% 容重2．7-3.0g/cm3

硬度 5--7 不均勻系數(shù) k80≤1.8

空隙率 30-50% 含灰量 ＜0.5%

其它金屬含量：不超過(guò)國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)

粒徑范圍 1--3mm 3--5 mm 5--7 mm 也可根據(jù)客戶要求生產(chǎn)。