除氧器
在化工生產中許多反應設備、管道等材質多為金屬。如果工藝用水或工藝流體中溶解有氧氣,氧氣會與金屬發生電化學反應,例如鐵在水和氧氣共同作用下會發生吸氧腐蝕,生成鐵銹等。特別是在一些精細化工生產中,對產品質量要求極高,微量的金屬離子雜質可能影響產品純度和性能。水中溶解氧可能與設備材質反應產生金屬離子進入產品體系,所以需要除氧。又如一些化工合成反應中,氧氣可能作為雜質參與反應,干擾主反應的進行,導致副反應增多,所以需要除氧。
一、除氧器的主要結構特點
除氧器通常由主體、進水裝置、加熱蒸汽裝置、排氣裝置及附件等部分組成。其主體多采用圓筒形容器結構,具有良好的承壓能力和制造便利性。進水裝置負責將水均勻分布到除氧器的加熱段,確保水與加熱蒸汽充分接觸。加熱蒸汽裝置則通過引入高溫蒸汽,提高水溫并促使溶解氧析出。排氣裝置則負責將析出的氧氣及其他不凝性氣體排出系統,以維持除氧器內的低氧環境。
現代除氧器在設計上更加注重節能與環保。例如,采用換熱器回收余熱,減少能源消耗;同時,通過優化排氣裝置設計,降低噪音污染并減少對環境的影響。
二、除氧器的工作原理
除氧器是基于亨利定律和道爾頓分壓定律。當水被加熱至一定溫度時,溶解在水中的氧氣會因溶解度降低而逐漸析出。此時,通過引入高溫蒸汽與水進行熱交換,進一步加速氧氣的析出過程。同時,由于蒸汽的存在,除氧器內的壓力升高,使得氧氣的分壓增大,從而有利于氧氣的排出。
在實際操作中,除氧器通常采用兩段式或三段式加熱方式。一段加熱主要用于預熱進水,減少后續加熱段的熱負荷;二段加熱則使水溫達到除氧所需的溫度范圍;三段加熱(如有)則用于進一步鞏固除氧效果。
三、除氧器的應用
在化工行業中,除氧器常用于鍋爐給水、循環冷卻水等系統的除氧處理,以防止設備腐蝕和結垢;在電力行業中,除氧器則是火力發電廠水汽循環系統中的重要設備之一;此外,在冶金和制藥行業中,除氧器也發揮著重要的作用。
為確保除氧器的長期穩定運行,須對其進行定期的維護保養。比如定期檢查除氧器的主體、進水裝置、加熱蒸汽裝置及排氣裝置等部件的完好情況。定期清理除氧器內部的沉積物和污垢,定期對除氧器進行水壓試驗和性能檢測,以及根據實際需要調整加熱蒸汽的流量和溫度等參數等。
在工業技術進步與環保要求趨嚴背景下,除氧器朝著采用優異技術和設計提升除氧效率、降低能耗、優化排氣裝置的節能環保方向發展。同時,引入智能設備實現遠程監控與自動調節,與相關設備集成構建一體化水處理系統等多功能集成方向發展。
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