电化学脱除溶解氧的实验研究

1、电化学脱除溶解氧的实验研究电化学脱除溶解氧的实验研究工业锅炉是现代化消费必不可少的设备,锅炉给水中含有氧气和二氧化碳等气体,尤其是氧气,是造成锅炉腐蚀的主要因素。锅炉给水除氧,是锅炉防腐的重要方法。锅炉的使用寿命主要取决于水中氧对锅炉的腐蚀速度。锅炉氧腐蚀是缓慢的原电池电化学自然反响过程，给锅炉的正常运行造成威胁,有的甚至会引发重大事故,给消费和人身平安带来严重的损失。据统计：进展除氧处理的锅炉使用寿命在50年以上，未进展除氧处理的锅炉使用寿命7-13年。所以，除氧设备的脱氧效果与锅炉的使用寿命息息相关。1电化学除氧方法的理论根据从电解原理可以知道，利用两种不同的金属与直流电源进展连接并放置到

2、一种电解质中，使其负极与被保护的金属材料相连接，正极与准备让其发生腐蚀的金属连接，这样就可以使被保护的金属材料形成阴极从而实现对其的保护，让其发生腐蚀的金属材料形成阳极不断被腐蚀。电化学除氧就是利用这种原理实现的，通过利用金属材料制造的除氧器与直流电源接通，让除氧器的外壳与电源的阴极相连接，阳极与放置在除氧器中的铝板连接，当水流通过除氧器时，水中的氧气就会与铝板发生电化学腐蚀反响，从而消耗掉水中的氧气，其详细工作原理下所示。当直流电接通后，阳极铁板将发生如下反响：Fe=2e-+Fe2+(1)阴极的变化如下:2H+2e-=H2(2)在水中起如下电化学反响:Fe2+2H-=FeH24FeH2+2H

3、2+24FeH33在上面的反响过程中，还会发生氢氧化合反响：2H2+2=2H2(5)通常情况下，除氧器会选用铁或铝作为阳极材料，因为该材料化学活性较强，与水中氧气发生反响的条件要求较低，氧化反响极易发生，同时材料本钱较低又是两性金属，在锅炉给水中，电位及腐蚀速度非常稳定，其与氧气发生反响后所产生的Fe(H)3或Al(H)3属于不安定胶溶体，容易沉淀到水中与水别离，从而被排出，实现较好的除氧效果。同时Fe(H)3，Al(H)3属于对人体无害的物质，有效保证了除氧过程中的平安性，也防止了对环境所造成的危害性。经过长期理论证明，利用铁或铝进展锅炉给水除氧，可以使锅炉给水中的含氧量降低到0.1g/L左

4、右，到达了GB1576-850?低压锅炉水质标准?的要求，且利用该方法进展除氧之后，锅炉系统未发生任何不良情况。2影响电化学除氧效果的因素电化学除氧效果根据除氧条件以及所用材料的不同会存在一定的差异，这主要包括给水的流速、温度、电源电压、电极间距等因素，各项参数都会对除氧效果产生一定影响。2.1给水温度的影响锅炉给水中的含氧量会受到水温的影响，水温越高，水中的含氧量越低。因此，电化学除氧的效果会随着给水温度的不断提本文由论文联盟.Ll.搜集整理升而进步，温度越高，水中氧分子的活性越高，其发生化学反响的速度越快，就能获得更好的除氧效果。通常情况下，进展电化学除氧要求给水温度在40以上，水温在70

5、左右时，可以获得最好的除氧效果。2.2给水流速的影响锅炉给水的除氧效果会受到给水流速的影响，当给水流速较小时，除氧效果较好，反之那么除氧效果较差。因此，在利用电化学方法进展除氧的过程中，通常需要对给水流速进展控制，根据不同条件控制不同流速，这样才能有效保证除氧效果。2.3电压大小的影响极板间电压大小决定电流大小，可以对金属的活性产生影响，因此也会影响电化学的除氧效果，当电压增大时，金属活性会增强，除氧效果也会明显进步，但是当电压增大到一定限值时，除氧效果的进步会显著下降。经过屡次实验得到，电压控制在5V-7V，此时电流密度在2-2.5A/2时，可以获得较好的除氧效果。在采用电化学方法除氧的过程

6、中，每吨给水大约需要消耗电能0.2kh。下面是水温40时静水情况下，不同电压除氧效果曲线：2.4电极间距的影响当电压一定时，极板间距大小影响电流大小，同样对电化学除氧效果产生影响。当间距减小时，除氧效果会明显进步，当间距增大时，除氧效果会显著下降。经过屡次实验得到，电极间距取0.4-0.7时，完全能满足锅炉水脱氧的要求。下面是水温40静水条件下，不同间距除氧效果曲线：3电化学除氧存在的问题与解决途径目前，电化学方法除氧并未得到广泛的应用，因此，在应用的过程中还需要注意很多问题，下面就这些问题进展了简单的分析。3.1金属氧化物在利用电化学方法除氧的过程中，由于水中的氧气会与金属材料发生氧化反响生

7、成金属氧化物，假如长时间不进展清理，金属氧化物就会在在金属板外表形成松软多孔的化合物，这些化合物有可能堵塞金属板的通水孔，使通水孔阻力增加，降低除氧效果。针对这种情况，应该在除氧器设计时适当增加除氧器的容积，以便为金属氧化物提供足够的沉淀空间。另外，还可以在除氧器外壳上设置适量的清洗空，方便在需要时可以方便金属板外表附着化合物的清理。在利用电化学方法除氧的过程中应定期对除氧器内部进展清理，保持除氧器内部清洁，从而保证电化学除氧效果。3.2水温的控制当锅炉给水温度低于40时，采用电化学方法进展锅炉给水除氧的效率较低，难以到达?低压锅炉水质标准?规定的标准。在通常情况下，要求给水温度在70左右，这样才能保证除氧效率。为了进步锅炉给水温度，可以通过锅炉尾部的省煤加热器对给水进展加热，并对加热温度进展控制，进步电化学除氧效果，然后在使给水流入锅炉使用。针对没有省煤加热器的锅炉，可