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利用研制出的高效催化樹脂進(jìn)行鍋爐補(bǔ)給水除氧，克服了傳統(tǒng)的單純投加亞*除氧存在的各種弊端。試驗(yàn)結(jié)果表明，該技術(shù)具有催化樹脂性能穩(wěn)定、除氧效果好、藥劑投加量低、催化反應(yīng)時間短等優(yōu)點(diǎn)。

亞*（Na2SO3）是一種較強(qiáng)的還原劑，與水中溶解氧反應(yīng)生成*（Na2SO4），從而使其消失。在中小型鍋爐中常作為除氧輔助藥劑來使用，但在常溫條件下，單純投加Na2SO3，存在下列問題[1~2]：①盡管其投加量很高（約為理論值的2~3倍），但無論是軟化水還是自來水，其出水溶解氧含量都達(dá)不到《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》（GB 1576-2001）標(biāo)準(zhǔn)（≤/L或/L）。②Na2SO3與水中溶解氧的反應(yīng)速度慢，反應(yīng)時間至少需要3min，才可使氧的去除率達(dá)到。

本文介紹了針對單純投加Na2SO3除氧存在的上述問題，研制出了具有較高性能的催化樹脂，在常溫條件下，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室靜態(tài)、動態(tài)及現(xiàn)場中試試驗(yàn)，探索了該處理技術(shù)的可行性，并對催化樹脂的穩(wěn)定性進(jìn)行了測試，確定出了除氧設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果及實(shí)際應(yīng)用表明，該技術(shù)可明顯降低藥劑投加量、大大加快除氧反應(yīng)速度、使催化反應(yīng)時間大為縮短，且除氧，催化樹脂性能穩(wěn)定。

1.化學(xué)催化除氧的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)

催化樹脂的制備

催化樹脂是以強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂為載體，在特定條件下，通過一定方法將催化劑固定到載體上面。該催化劑能在一定空間內(nèi)自由活動，在溶解氧與化學(xué)還原劑（Na2SO3）所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)中起催化作用。

靜態(tài)試驗(yàn)

在系列三角瓶中，各加入10mL催化樹脂和500mL軟化水（溶解氧含量等于/L），然后加入無水Na2SO3，蓋上瓶塞，不問斷地振搖反應(yīng)若干時問，靜置片刻，即進(jìn)行溶解氧測定。

Na2SO3投加量、反應(yīng)時間及溶解氧測定結(jié)果見表1。由表1可見，除Na2SO3投量為27mg時出現(xiàn)有氧以外，其余各組水中均未檢出溶解氧。而經(jīng)濟(jì)的方案是Na2SO3投量為30mg（相當(dāng)于60mg/L），即去除1mg/L溶解氧，所需Na2SO3投加量約為10mg/L。考慮到藥劑的純度，僅比理論投加量多10%，投加量比單純投加Na2SO3時大幅度降低；反應(yīng)時間僅為，這是由于催化樹脂中催化劑的作用，雖然在整個化學(xué)反應(yīng)過程中其自身的組成、化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生變化，但它可以改變反應(yīng)的歷程，降低反應(yīng)的活化能，由此增大了活化分子數(shù)，使分子間有效碰撞增加，從而提高了化學(xué)反應(yīng)速度，使反應(yīng)時間大幅度縮短。

表1 Na2SO3投加量、反應(yīng)時間及溶解氧測定

為了檢驗(yàn)催化樹脂的穩(wěn)定性能，用同一份催化樹脂（10mL）反復(fù)進(jìn)行了204次試驗(yàn)。此時，累計(jì)處理水體積相當(dāng)于樹脂體積的10200倍，各組試驗(yàn)水中均未檢出溶解氧，說明催化樹脂仍具有良好的催化穩(wěn)定性能。

動態(tài)試驗(yàn)

在小型有機(jī)玻璃柱中，裝填的催化填料高1m。軟化水中溶解氧含量在~/L的范圍內(nèi)。水中Na2SO3投加量為70mg/L。總通水量相當(dāng)于填料體積的4250倍，而此時填料仍具有催化性能。

2.化學(xué)催化除氧的生產(chǎn)性中間試驗(yàn)

工藝流程與試驗(yàn)設(shè)備

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室靜態(tài)及動態(tài)試驗(yàn)結(jié)果，初步確定了設(shè)計(jì)參數(shù)，設(shè)計(jì)出中試試驗(yàn)裝置，并在我院鍋爐房水處理車間實(shí)際進(jìn)行了應(yīng)用。

1。主要設(shè)備及參數(shù)見表2。此外，還裝有水射器、流量計(jì)及相應(yīng)的閥門等。

圖1 化學(xué)催化除氧中試試驗(yàn)工藝流程

表2 中試主要設(shè)備參數(shù)

其工作的基本原理為:向含有溶解氧的軟化水中加入具有較強(qiáng)還原性能的化學(xué)還原劑（Na2SO3），通過管道混合器快速混合，流經(jīng)裝有催化填料的反應(yīng)器，在接觸催化作用下，使得溶解氧與化學(xué)還原劑快速反應(yīng)，達(dá)到在進(jìn)入鍋爐之前即去除水中溶解氧的目的。

中試過程及結(jié)果

中間試驗(yàn)歷時近1個月，共運(yùn)行了11個周期，出水量為/h，在試驗(yàn)期間，軟化水硬度c(1/2Ca2+)≤/L，軟化水溶解氧含量變化在7~8 mg/L的范圍內(nèi)，水溫為8~10℃。主要運(yùn)行參數(shù)運(yùn)行流速為34m/h；根據(jù)靜態(tài)試驗(yàn)結(jié)果，為安全起見，取催化反應(yīng)器空塔停留時間為2min(實(shí)際反應(yīng)時間約為1min)，則催化填料高m；進(jìn)水壓力為~ MPa。試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表3。

運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，在Na2SO3耗量為70~80mg/L的條件下，出水溶解氧含量均未檢出。整個裝置在運(yùn)行期間，極少反沖洗，催化樹脂也不需要再生，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

表3 化學(xué)催化除氧裝置中試試驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果