(五)替代加药除氧

加药除氧是在水中加入还原剂，把水中溶解氧还原。常用还原剂有亚硫酸钠，与溶氧反应生成硫酸钠：

2Na₂SO₃  +  O₂  →2 Na₂SO₄

或加联氨生成水和氮：

           2N₂H₄   +  O₂  →2H₂O  +N₂↑

加药除氧共同缺点是污染水质.锅炉给水中带进有害杂质，增加炉水含盐量，加快电化学腐蚀，增加炉水排污水量，增加热损失和水损失。另一缺点是增加药品消耗，所加除氧还原剂一般要过量100%,仅用作热力除氧后二次除氧，如发电厂在热力除氧后水中残余氧含量在0.03～0.05mg/L的水中加入联氨，并过量，使炉水中联氨保持在0.05～10 mg/L，以保证超高压锅炉炉水中残余氧含量为≤0.007mg/L。除氧成本:

根椐化学反应方程式过量1倍药量计算加N₂H₄除氧成本为0.5元/t, 但水温须达270℃以上才能快速与氧反应, 低于该温度仍有氧腐蚀.工业锅炉加药除氧常用亚硫酸钠，加无水亚硫酸钠除氧, 每吨水需加药200克, 药费0.8元，但水中不能含富维酸, 腐植酸等有机物, 否则不能与氧反应。亚硫酸钠与氧反应生成硫酸钠，除氧后水中硫酸钠与水中钙离子生成硫酸钙沉积在锅炉内壁生成硫酸钙水垢，硫酸钙垢不能用化学酸洗清除，给锅炉维修增加困难。剩余亚硫酸钠与钙离子生成亚硫酸钙水垢，亚硫酸钙垢在高温下分解为二氧化硫和氧化钙，造成二氧化硫对钢铁的腐蚀,反应如下：

CaSO₃  →  CaO   +  SO₂ ↑

因此，目前，国外发达国家,锅炉给水除氧己不用亚硫酸钠，用联氨，碳酰肼、等有机还原剂.但这此还原剂价格高。

（六）树脂除氧替代传统除氧节能效益见表5

表5替代传统除氧节能、节水、防腐效益表

序号	脱氧成本(元/t)	替代效益(元/年.T)	技改投资回收时间(年)	防腐效果	除氧副作用
氧化还原除氧器	0.46			好	无
热力除氧器	1.48	8712	0.8	好	无
真空除氧器	1.21	5940	1.18	差	无
解吸除氧器	1.20	5861	1.2	很差	带入二氧化碳加速钢铁腐蚀
海绵铁粒除氧器	1..28	6494.4	1.07	差	铁垢热阻比钢大8培，锅炉热效率下降，
加药除氧	1.0	4276	1.6	亚硫酸钠差，碳酰肼好	亚硫酸钠产生硫酸钙垢，除垢困难，亚硫酸钙垢高温分解生成SO2腐蚀

 

 

综上所述，采用氧化还原树脂除氧器这一高新技术产品替代传统的热力除氧、真空除氧、解吸除氧、海绵铁除氧和加药除氧会给企业带来巨大的节能节水防腐效益。

四, 膜分离除氧技术

(一)、分离膜组件结构[9]如下图

   美国Membrana-Charlotte 公司生产的Liqui-Cel气液分离膜组件是由塑料外壳或不锈钢外壳与中纤维膜束组成, 中空纤维管膜是由憎水性聚丙烯中空纤维组成的多孔管膜, 中空纤维管膜简称中空纤维，内径240 μm, 外径300μm,壁享厚30μm, 纤维膜管壁布满30—40纳米微孔, 由于该纤维憎水, 水不能通过微孔,气体可从孔中通过.,把一束中空纤维管两端穿入多孔塑料园盘孔或多孔金属园盘孔中,多孔园盘中央有直径为20mm孔，用环氧树脂把中孔纤维外壁与园盘粘接成一体，再把两只园盘塞入两端带有进、排气支管的塑料外壳管或不锈钢外壳管中,把圆盘放置在外壳管进、排气管内侧，用环氧树脂把圆盘与外壳管内壁粘成一体,固化后, 园盘中心穿φ20mm多孔管，多孔管长度1/2处堵塞，半根作布水管，半根作集水管,布水管和集水管之间设置折流板，中空纤维束从折流板孔穿过。外壳管两端设置端盖密封，这样，端盖与圆盘之间形成气室，与中空纤膜管内相通，布水管和集水管与膜管外相通。通过进、出气管抽真空或通无氧气体，通过中心管进、出水即成膜分离除氧器组件.。

 

 (二)、膜分离除氧器运行

由于中孔纤维内管容积很小, 如6×28inch膜组件中空纤维管内总容积仅为2.6升，只需很小排气量就可达到一定真空度(如30托) 并保持真空度, 中孔纤维膜外壁与水接触面积很大,6×28inch 膜组件中空纤维管膜水界面积达42m^2,,不用喷淋, 不用雾化，就有很大的接触界面,无氧气体流过直径仅为240μ的中孔纤维内管, 气体流量很小就可保持管内氧的摩尔分压为零, 有利于深度脱氧, 由于管壁薄, 仅30μ,根据亨利定律和Fick第一扩散定律可迅速达到平衡. 因此, 膜分离除氧是物理化学除氧技术中能耗最低的.

(三), 膜分离除氧器除氧成本.

以脱氧水出力为20t/h的膜除氧器为例，需8支6×28inch膜组件, 用2支6×28inch膜组件串联,再把4组串联后膜组件并联,一支为人民币2.5万元,仅 膜组件价格达人民币200000元,全套价达28万元。膜组件气室一端通高纯氮气，另一端与1.5kw水环真空泵相接，待除氧的水需先进入膜过滤器过滤，除去5μm以上固体微粒后再进入膜组件中心布水管，无氧水从中心集水管流出。 使用寿命为2～5年(高纯水为5年),以 每年使用时间以330天计，计算膜除氧成本。

1、脱氧膜折旧费

q=(200000/(7920×5×20)=0.25元/t；

2、精密过滤器折旧费

20t/h过滤器价20000元,使用寻命3年，过滤器折旧费为20000/(7920×20)=0.04元/t

3膜以外设备折旧费

膜以外设备价为80000元，折率以10%计，设备折旧费为80000/(7920×10×20)=0.05元/t

4、水环真空泵电费

脱氧耗电费以0.5元/度计,电机功率因子以0.85计,1.5kw电机电费=0.5×1.5×0.85/20=0.03元/t

5氮气费

每支6×28inch膜组件通氮325L/h，共用氮2.6m³/h，氮气每钢瓶15元装5m³,即3元/m³ 氮气费=3×2.6/20＝0.39元/t

膜分离除氧器除氧成本.=0.25+0.04+0.05+0.03+0.39=0.76元/t

由于目前国内使用中，水的预处理不严格，只有用在超纯水除氧，膜寿命才达5年，有的使用寿命不到一年，大大增加了膜分离除氧成本。

如能 加强预处理，延长膜寿命, 不用高纯氮，采用氧化还原树脂膜分离除氧，可在工业上大规模推广应用。

五，氧化还原树脂膜分离除氧器

憎水型中空纤维膜作成预除氧装置，预除氧膜不用通高纯氮气,仅用单支膜组件，可除去水中80%以上的溶解氧,剩余的溶解氧用氧化还原树脂除去.这可节约80%的再生药剂费用，减少投资。降低脱氧成本；因此，树脂膜分离除氧是目前最节能经济的除氧器，是今后除氧器发展的方向.

完

 

 

                                         

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