为什么水中有氧和CO2硬盘存在严重问题吗时腐蚀更为严重

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【2017年整理】水质对锅炉的危害 一、 水质不好对锅炉的危害(一) 污染天然水的杂质污染天然水的杂质除氧、二氧化碳等气体和悬浮物外,还有溶解固形物。溶解固形物最常见的有八种离子:氯离子(Cl--)、硫酸根离子(SO2-4)、重碳酸根离子(HCO--3)、碳酸根离子(CO2-3)、钠离子(Na+)、镁离子(Mg2+)、钙离子(Ca2+)、钾离子(K+)。以上杂质的水溶液,如果直接用于锅炉给水,则对锅炉和蒸汽品质都会直接或间接地造成危害:产生水垢与沉渣;对锅炉腐蚀;恶化蒸汽品质。(二) 天然水中杂质对锅炉水质的影响1. 钙、镁:天然水中的钙、镁均以不同化合物的形式存在。水中所含钙、镁盐类的多少,决定水的硬度及水垢性质。钙、镁含量越大,水的硬度越高,也就越不适宜作锅炉给水。(风险世界网-RiskMW.com 专业研究安全风险管理,安全员的门户网站!)2. 氯离子:氯离子的含量决定于水中所含氯化物的多少。天然水中氯化物的来源,主要是水流经地层中含有氯盐的矿层所致。一般天然水中平均含氯量为 15~55mg/L。炉水中含氯量在 150~250mg/L 或更高时,则不宜作锅炉给水。3. 硫酸盐:水中硫酸盐主要来源于矿物地层及有机质,含水硫酸钙为水中硫酸盐的主要成分。天然水中平均含硫酸盐 30~75mg/L。锅炉给水及炉水中含硫酸盐较高时,在受热面上易产生石膏质水垢。4. 亚硝酸盐:天然水中存在亚硝酸盐,表明水的矿化过程尚在初期阶段,或经常进入有机质。5. 硝酸盐:天然水中的硝酸盐一般来自矿物质与有机物,它是一切含氮物质氧化后的最后产物。在洁净的天然水中,硝酸盐与亚硝酸盐通常含量极少,甚至没有。遭到严重污染的工业用水,作锅给水时,能在锅炉中放出大量的氨,使黄铜阀件遭受腐蚀。6. 氨:主要来源于水中有机物质,当河水中含氮物质反质分解时,会产生氨。氨除对黄铜件造成严重腐蚀外,还易引起炉水起泡,甚至产生汽水共腾现象。7. 硫化氢:水中如含有 0.5mg/L 硫化氢就能被察觉,如果硫化氢达 1mg/L 时,就会有显著的臭鸡蛋味。用含有硫化氢的水作锅炉给水,会引起金属的严重腐蚀。8. 氧:天然水中,大多都溶解有氧。氧存在于水中,对于钢、铁、铜等金属,都具有不同的侵蚀作用。pH 值较低的水,能促进溶解氧的侵蚀作用;pH 值较高的水,可使这种作用减弱。当水温升高,但不足以使溶解氧从水中析出时,侵蚀作用的速度会加快,所以在热水管和凝结水管中,氧腐蚀更为严重。经验得知,此温度约在 60~90℃之间。溶解氧的腐蚀,只有在水溶解中才能发生。溶解氧的腐蚀,是锅炉金属表面腐蚀的主要和常见的原因。9. 二氧化碳:也称碳酸气,大多数天然水中都含有。二氧化碳来源于大气中的二氧化碳和水中的有机物质的分解物。水中二氧化碳较高时呈酸性,对金属有较强烈的腐蚀。特别是当水中溶解氧含量较大时,二氧化碳成为溶解氧加速侵蚀金属的催化剂。所以含有溶解氧的水,如果它的二氧化碳含量与碱度之比越大,则对金属侵蚀性越大。10. 二氧化硅:在所有天然水中,二氧化硅的含量差异较大,江河中二氧化硅在一年中变化也很大。二氧化硅在锅炉内形成的水垢是非常坚硬的,且呈透明或半透明状态,类似玻璃。用机械方法清除这种水垢,要比清洗一般碳酸盐水垢多几倍工时,这种水垢的导热性能极差。当水垢产生后,会使受热面降低传热作用,以致造成受热面过热烧坏。11. 铁:天然水中含铁量小于 0.1mg/L 时,并无影响,但当含量超过 0.3mg/L 时,水就会有味、混浊。地下水含有铁时,会出现红色氢氧化铁沉淀。含有重碳酸铁的侵蚀性水,对水管也会产生腐蚀。由此可知,天然水的质量,决定于杂质的类别和含量,含杂质越多的水,其质量越差。水中杂质对锅炉和蒸汽的影响见表 1。表 1 水中杂质对锅炉和蒸汽的影响注:+表示要发生,-表示不会发生。(三) 水的硬度与碱度1. 硬度:水中含有水垢生成物的含量,即含有钙、镁化合物的数量多少,称为水的硬度。水的硬度分为总硬度、碳酸盐硬度(暂时硬度)、非碳酸盐硬度,(永久硬度)等。总硬度等于碳酸盐硬度与非碳酸盐硬度之和。碳酸盐硬度,主要指水中含有重碳酸盐〔Ca(HCO3)2 及 Mg(HCO3)2〕的量,这些碳酸盐遇热分解为碳酸钙沉淀及松软无定形的氢氧化镁,反应式如下:略非碳酸盐硬度,主要指溶于水中的氯化镁、氯化钙、硫酸镁、硫酸钙、硅酸镁、硅酸钙等,它们遇热后,即使水温达到沸点,也不能生成沉淀。总硬度又等于钙硬度与镁硬度之和。硬度的单位很多,常用的毫克当量/升,即在 1 升水中,含有钙、镁盐类的总量相当于28mg 氧化钙时,称为 1 毫克当量/升。硬度大的水,易产生水垢,不宜作锅炉用水,必须经过软化后才可使用。2. 碱度:水中氢氧根(OH-)、碳酸根(CO32-)及重碳酸根(HCO3-)的总含量,称为水的总碱度。因此,总碱度也可分为氢氧根碱度、碳酸根碱度和重碳酸根碱度。碱度的单位与硬度相同,1 毫克当量/升碱度,相当于每升水中含氢氧化钠(NaOH)40mg,或相当于每升水中含重碳酸钠(NaHCO3)84.02mg,或相当于每升水中含碳酸钠(Na2CO3)53mg。二、 锅炉用水的分类锅炉用水可分为原水、给水、补给水、炉水、冷却水和排污水等几类。1. 原水:由自备水源(地面水或地下水)或城市供水管网取来,然后经适当处理,或直接应用的水称为原水,也称为生水。2. 给水:原水经过水质处理,并满足锅炉水质要求的水为给水。3. 补给水:锅炉在运行和蒸汽输送过程中,由于排污和管道损失,将消耗部分凝结水和炉水。补充凝结水和炉水的水称为补给水。4. 炉水:锅炉中正在蒸发的水称为炉水。5. 冷却水:用来冷却锅炉某些部位的水称为冷却水。6. 排污水:借助排污的方法,使炉水水质指标符合标准,此排出的水为排污水。除以上锅炉用水的分类外,在水质处理过程中,还有一级水、二级水、软化水和除盐水等。三、 锅炉水质标准的选择(一) 锅炉水质标准根据锅炉结构和特点和运行参数的要求,确定合理的锅炉给水和炉水水质标准,它是防止锅炉结垢、腐蚀,保证蒸汽品质的主要措施,对保证锅炉安全经济运行有着重要的意义。原第一机械工业部和国家劳动总局颁布的《低压锅炉水质标准》见表 2、表 3、表 4。表 2 立式水管火管锅炉水质标准注:①如果测定溶解固形物困难时,可间接以氯化物来控制,但它们之间的关系可由试验确定,并定期复试、修正。②兰天复锅炉的炉水溶解固形物可<10000mg/L。③相对碱度≥0.2 时,应采取防止苛性脆化的措施。④当硬度指标超过此值时,使用锅炉的单位在报上级主管部门批准和当地劳动部门同意后,可以适当放宽。表 3 水管和水火管组合锅炉水质标准  注:①当锅炉蒸发量≤2 吨/时采用炉内加药处理时,给水和炉水应符合表 2 规定,但炉水的溶解固形物<4000mg/L。②锅炉蒸发量≥10t/h 必须除氧。锅炉蒸发量<10t/h≥6t/h 应尽量除氧。供汽轮机用汽的锅炉,给水含氧量均应≤0.05mg/L。③同表 2 注①。④仅用于供汽轮机用汽的锅炉。⑤同表 2 注③。表 4 热水锅炉水质标准注:当用炉外化学水处理时,应符合热水温度≥95℃的水质标准。余热锅炉水质标准应符合同类型、同参数锅炉水质标准的规定。特殊结构和余热锅炉水质标准,由设计单位另行规定。(二) 锅炉水质标准的选择选择锅炉给水和炉水水质标准时,应遵循以下两条原则:1. 锅炉的压力和温度:低压锅炉的压力界限一般按≤1MPa(10kgf/cm2)、1~1.6MPa(10~16kgf/cm2)1.6~25MPa(16~25kgf/cm2)划分。饱和蒸汽的温度随压力的升降而变化,因此可以根据蒸汽压力进行选择。由于炉水杂质在锅炉内部的物理化学变化过程与温度成函数关系,所以当温度、压力变化时,杂质对锅炉本体和蒸汽品质都不同程度的影响。(1) 锅炉的温度、压力越高,炉水水质对锅炉的结垢敏感性越大。因为大多数盐类的溶解度随水温的升高而降低,如碳酸钙、氢氧化镁和硫酸钙的溶解度即如此。在高温条件下还会生成铁垢与铜垢。(2) 锅炉的温度、压力越高,炉水杂质对锅炉的影响越大。因为当温度升高时,电解质水溶液的电阻值随之降低,各离子在溶液中的扩散速度加快,所以与金属接触进行腐蚀的速度也加快。(3) 锅炉的温度、压力越高,某些盐类的分解率也越高。例如,碳酸钠的分解率即随压力的增大而提高。当碳酸钠分解,生成游离二氧化碳多到一定程度时,就会引起苛性脆化和蒸汽品质恶化。(4) 锅炉的温度、压力越高,对蒸汽品质的影响越大。蒸汽品质的恶化,主要是由蒸汽带水和蒸汽中溶解盐类的增加造成。由于锅炉工作压力、温度的升高,炉水的表面张力会降低,容易形成小水滴,致使蒸汽空间中小水滴的数目增多。压力升高,蒸汽密度就增大;汽和水之间的比重差就减小,因而压力越高,蒸汽就越容易带水。压力越高,由于水质不良造成事故的可能性也越大。所以,对锅炉的水质要求,随锅炉工作压力的升高而愈加严格。2. 锅炉受热面蒸发率的高低:锅炉受热面蒸发率一般按 30kg(m2·h)、30~50gk/(m2·h)、50~100gk?(m2·h)的界限划分。(1) 随着锅炉受热面蒸发率的增加,锅炉受热面热负荷便增高,氧化铁结垢的速度就加快。如果锅炉炉管的热负荷在 3×102kcal/m2·h,含铁量只要超过 100μg/L 就会产生氧化铁垢。(2) 锅炉受热面上的垢层被炉水浸入,在受热面热负荷高的情况下,碱的浓缩倍数急剧增加,容易引起碱腐蚀。因此,在确定锅炉给水、炉水水质标准时,应根据炉型、工作压力、局部最高热负荷选择。四、 水质处理方法的选择在确定水的软化和除盐方法时,应根据原水中的盐类的成分、数量和对锅炉给水水质的要求进行选择。水的软化和除盐方法分为以下几种:1. 给水水质只要求降低水的硬度时,可以采用药剂软化和钠离子交换法。2. 给水水质既要求降低水的硬度,又要求降低碱度时,可以采用石灰-钠离子交换法、氢-钠离子交换法,钠离子交换加酸法、氢离子交换加碱法。3. 给水水质要求除盐时,可以采用阴、阳离子交换法和电渗折法。应当指出,有时在电渗折之前,先用药剂降低原水含盐量,再用电渗析除盐,或在电渗析后,再用阴、阳离子混和床进行深度除盐。下面就其中几种方法进行简述(一) 沉淀法水在池中保持较长时间的静止后,水中悬浮固体即可大部分沉淀,因而减少水的混浊度,初步达到使水澄清的目的。(二) 凝聚法生水在经过沉淀及过滤后,可能有一部分微细的固体粒子,仍悬浮于水中,若加入适量的化学凝聚剂,如明矾、硫酸亚铁、氯化铁等,即可除去微细的悬浮粒子。(三) 过滤过滤是使生水流过装有孔隙物质(如砂粒和焦炭末等)的过滤容器,水中分散的悬浮物便沉积在砂层的表面及缝隙中,于是水便清澈透明。当水中悬浮物超过 30~50mg/L 时,则必须进行过滤处理。压力式机械过滤器分为单流式和双流式两种。过滤材料一般选用石英砂、大理石碎块、无烟煤块和焦炭末等。(四) 石灰-苏打软化法生水中加入石灰和适量和苏打后,水中所含的钙、镁盐类会以泥渣状态沉淀下来,用过滤器将泥渣滤出,即可得到清洁的软水。这种方法处理的水质,用于不超过 15 表压无水冷壁的锅炉。(五) 钠离子交换法这种方法只允许悬浮物<5mg/L 的井水和自来水直接采用。如果给水中含铁量超过3mg/L,在进入钠离子交换器前,应进行除铁。钠离子交换法分为一级钠和二级钠,适用于碳酸盐硬度较小的原水。当它们转变为重碳酸钠时,不致使蒸汽锅炉的排污量增加过多,也不会使炉子的相对碱度超过 15~20%。进入一级钠离子交换器的原水总硬度应小于 10EPM;进入二级钠离子交换器的原水总硬度允许大于 10EPM。一级和二级钠离子交换法的工作系统如图 1 和图 2 所示。 图 1 一级纳离子交换软化法图 2 二级钠离子交换软化法一级或二级钠离子交换法软化过程中,水的离子成分变化情况如下:R-Na R-Na(一级) (二级)原 水 软 水原水用这种方法处理后,软水水质可达到:经一级钠离子交换器后,剩余硬度可降低到 0.03~0.05EPM,剩余碱度可略高于原水碱度;
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自行车为什么会生锈
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生锈是一种化学反应,当铁放的时间长了就会生锈。铁容易生锈,除了由于它的化学性质活泼以外,同时与外界条件也有很大关系。水分是使铁容易生锈的物质之一。然而,只有水也不会使铁生锈,只有当空气中的氧气溶解在水里时,氧在有水的环境中与铁反应,才会生成氧化铁的东西,这就是铁锈。铁锈是一种棕红色的物质,它不像铁那么坚硬,很容易脱落,一块铁完全生锈后,体积可胀大8倍。如果铁锈不除去,这海绵状的铁锈特别容易吸收水分,铁也就生锈得更快了。
采纳率:64%
因为铁和氧气发生了铁为副族元素,其金属活动在“钾钙钠镁铝锌*铁锡铅(氢)铜汞银铂金”中在氢的前面,属于较活泼金属。在空气中能在有氧,水,二氧化碳的条件下较快腐蚀,因为这是发生化学腐蚀,碳酸条件下更容易。若铁与排在它后面的金属或能导电非金属接触并有电解质条件下形成原电池,腐蚀将更快。 一般在室温和空气条件下,铁制品(一般都含有碳等杂质)形成了原电池,并且同时发生一般化学腐蚀。 生成比较复杂的化合物如:FeO.Fe2O3.nH2O.mCO2 而铁锈能使电解质更容易深入内部与铁接触另一方面电化学腐蚀更快,所以一般开始生锈的铁制品腐蚀的更快。 化学腐蚀与电化学腐蚀的区别 化学腐蚀 电化学腐蚀 共同点 M – xe- = Mx+ 不同点 (1)金属与氧化剂直接得失电子 利用原电池原理得失电子 (2)反应中不伴随电流的产生 反应中伴随电流的产生 (3)金属被氧化 活泼金属被氧化 **** 电化学腐蚀 (以钢铁为例) 1.析氢腐蚀 (酸性较强的溶液) 负极: Fe – 2e- = Fe2+ 正极: 2H+ + 2e- = H2 ↑ 总式:Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑ 2. 吸氧腐蚀 (中性或弱酸性溶液) 负极: 2Fe – 4e- = 2Fe2+ 正极: O2+4e- +2H2O = 4OH- 总式:2Fe + O2 +2H2O =2 Fe(OH)2 离子方程式:Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2 4 Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
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