改性海綿鐵除氧器制造技術

本實用新型專利技術提供一種改性海綿鐵除氧器，包括改性海綿鐵除氧罐、過濾器、樹脂罐，改性海綿鐵除氧罐的出水口與過濾器、樹脂罐依次串聯。本實用新型專利技術的有益效果：可以使水中溶解氧含量低于現有ppb級溶解氧分析儀的檢測下限的同時，還可有效控制除氧水總鐵、電導率和pH，且具有投資小、無污染、結構簡單等優點。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及ー種除氧設備，具體是ー種改性海綿鐵除氧器。
技術介紹
由于天然水中含有溶解的氧氣，這些水進入高壓鍋爐或反應堆之后，發生氧化腐蝕反應，造成設備的損壞，因此反應堆及高壓鍋爐補給水等場合需要除去水中的氧氣。公知的除氧方法主要有熱カ除氧法、還原樹脂除氧法、聯氨化學除氧法、海綿鐵除氧法等，但是，還原樹脂除氧法使用成本較高，而聯氨具有毒性限制了其應用；熱力除氧法熱カ除氧方式浪費大量的蒸汽，而且除氧效率較低。還有ー種海綿鐵除氧法，其是利用鐵和氧氣反應的原理，將鐵礦石還原成表面積很大的海綿鐵顆粒(另稱直接還原鐵)，在常溫下讓水流經罐體，使其中的氧氣與海綿鐵迅 速發生反應，達到除氧的目的，反應生成的鐵的氧化物通過稱之為“反洗”的過程沖洗出來，這樣的設備稱為常溫海綿鐵除氧器。目前的常溫海綿鐵除氧器的使用有三個過程ー是運行，ニ是反洗，三是正洗。運行就是要處理的水以一定的流速流經海綿鉄，發生氧化反應除去氧氣的過程；運行一定的時間后，產生的鐵的氧化物附著在海綿鐵表面上，阻礙了氧氣與海綿鐵繼續反應，因此要用流速更大的水反向地(水流方向與運行時相反)沖洗海綿鐵，這就是反洗；正洗，由于反洗水中含有氧氣，同時為了沖洗出殘留的反應物，用較大流量的水沖洗海綿鐵(方向與運行相同)，并排到罐體外。但是，常溫海綿鐵除氧器除氧效率也比較低，其很難使水中溶解氧含量由ppm級降低至微量的PPb級，且海綿鐵除氧法產水中鐵含量明顯升高。
技術實現思路
本技術提供ー種改性海綿鐵除氧器，可以有效降低水中溶解氧含量，滿足反應堆及高壓鍋爐補給水除氧要求。ー種改性海綿鐵除氧器，包括改性海綿鐵除氧罐、過濾器、樹脂罐，改性海綿鐵除氧罐的出水ロ與過濾器、樹脂罐依次串聯。如上述的改性海綿鐵除氧器，還包括原水箱、原水泵，原水泵設置在原水箱與改性海綿鐵除氧罐的進水ロ之間的管路上。如上述的改性海綿鐵除氧器，還包括加藥箱，加藥箱與過濾器并聯接于改性海綿鐵除氧罐的出水ロ。如上述的改性海綿鐵除氧器，改性海綿鐵除氧罐的出水ロ還與溶氧分析儀連接。如上述的改性海綿鐵除氧器，所述過濾器為保安過濾器、粒狀濾料層、疊片式過濾器或超濾過濾器。如上述的改性海綿鐵除氧器，所述樹脂罐中的樹脂采用混床陽樹脂或螯合陽樹月旨，樹脂罐中還同時填充有陰離子交換樹脂以控制產水電導率。本技術的有益效果可以使水中溶解氧含量低于現有PPb級溶解氧分析儀的檢測下限的同時，還可有效控制除氧水總鐵、電導率和pH，且具有投資小、無污染、結構簡單等優點。附圖說明圖I是本技術改性海綿鐵除氧器的結構示意圖。圖中1-原水箱，2-原水泵，3-加藥箱，4-改性海綿鐵除氧罐，5-過濾器，6-溶氧分析儀，7-樹脂罐、a、b、C、d、e、f、g、h、i、j、m、n、o_ 閥門。具體實施方式下面將結合本技術中的附圖，對本技術中的技術方案進行清楚、完整地描述。圖I所示為本技術改性海綿鐵除氧器的結構示意圖，所述改性海綿鐵除氧器包括原水箱I、原水泵2、加藥箱3、改性海綿鐵除氧罐4、過濾器5、樹脂罐7，其中原水泵2設置在原水箱I與改性海綿鐵除氧罐4的進水口之間的管路上，改性海綿鐵除氧罐4的出水口與過濾器5、樹脂罐7依次串聯，加藥箱3與過濾器5并聯接于改性海綿鐵除氧罐4的出水ロ。改性海綿鐵除氧罐4的出水ロ還與溶氧分析儀6連接，溶氧分析儀6用于檢測經改性海綿鐵除氧器處理的去離子水中溶解氧含量。改性海綿鐵除氧罐4可由耐酸腐蝕材料制成，如不銹鋼、PVC、ABS等。將改性海綿鐵除氧罐4中填充除氧性能優異的改性海綿鐵，其制備方法可參考本申請人于2011年5月6日申請的另一件專利技術專利一種海綿鐵除氧濾料改性方法，申請號為201110116534. 7，其制備方法在此簡略介紹如下首選使用金屬鹽、金屬離子絡合剤、PH調整劑配制金屬化學鍍液，所述金屬為電極電勢高于鐵的金屬；然后將所述配制好的金屬化學鍍液的溫度保持在20-80°C，稱取一定量的海綿鐵濾料并浸入到金屬化學鍍液中進行化學鍍改性。本技術還在改性海綿鐵除氧罐4后串聯過濾器5和樹脂罐7。所述過濾器5可采用保安過濾器、粒狀濾料層、疊片式過濾器或超濾過濾器等對懸浮顆粒具有較強截留效果的水處理裝置。所述樹脂罐7中的樹脂可采用混床陽樹脂或螯合陽樹脂等對ニ價金屬離子具有較強吸附能力的樹脂，但必須同時填充陰陽兩種樹脂以控制產水電導率，即樹脂罐7中除了填充混床陽樹脂或螯合陽樹脂這些陽離子交換樹脂外，還需同時填充陰離子交換樹脂。改性海綿鐵除氧罐4能有效降低水中溶解氧含量，可使水中溶解氧含量由ppm級降低至PPb級。由于除氧水中的鐵主要由ニ價和三價兩種價態組成，而此時三價鐵主要以氫氧化鐵的懸浮顆粒存在于水中，ニ價鐵則以氫氧化亞鐵或亞鐵離子的形態存在。因此，為降低除氧水中的鐵含量，本技術在改性海綿鐵除氧罐后串聯過濾器5和樹脂罐7。過濾器5的作用是去除除氧水中氫氧化鐵等顆粒狀雜質，而串聯的樹脂罐7的作用是去除過濾器無法去除的金屬離子。另外，如果樹脂罐7中填充混床陽樹脂吋，由于混床陽樹脂遇Fe3+會中毒，因此停機時需用除氧水對樹脂罐進行水封并關閉閥門。當改性海綿鐵除氧活性降低時，一方面可以直接對其進行反洗以恢復其除氧能力，另ー方面還可先向加藥箱3中投加一定量的稀酸對活性降低的改性海綿鐵浸泡，再進行反洗以減少反洗時間和反洗強度。當產水時，關閉改性海綿鐵除氧罐4與加藥箱3之間的閥門jm，水的流量根據實際生產而定；當改性海綿鐵再生吋，關閉改性海綿鐵除氧罐4和過濾器5之間的閥門e ;當再生溶液進入改性海綿鐵除氧罐4后，關閉改性海綿鐵除氧罐4與加藥箱3之間的閥門jm，用大量的水對改性海綿鐵進行反洗。本技術除氧器的詳細運行過程介紹如下除氧器運行時,水流方向為abcef,閥門hijmnd需關閉。當水質合格時，除氧水可由閥門f流出；不合格吋，除氧水由閥門g返回原水箱I。當改性海綿鐵除氧罐4中改性海綿鐵活性降低時，可先用稀酸對改性海綿鐵進行酸洗。酸洗時，關閉閥門hieoc，打開閥門ndmj,水流由jm方向流入罐內，浸泡一段時間后酸由閥門d排出。其中閥門η是排氣閥,用于防止酸洗時罐內壓カ過大。酸洗結束后，需對改性海綿鐵進行反洗。反洗時，水流方向為abhmd,閥門ijceo關閉。另外,稀酸配制時,可采用jhi回路進行混合。此時，閥門bcm需關閉。具體的，改性海綿鐵除氧罐4可由直徑50mm，長500mm的有機玻璃管制成，內填充 高度約為33cm。所述過濾器為5 μ m熔噴濾芯，所述樹脂罐7內填充717陰離子交換樹脂和712陽離子交換樹脂(混床陽樹脂的ー種)，體積比為2 1，填充高度約為46cm。將溶解氧含量9. 87ppm的去離子水以50L/h的流量流入本技術改性海綿鐵除氧器中，經改性海綿鐵除氧器處理的去離子水中溶解氧含量不僅低于PPb級溶氧分析儀的檢測下限，而且總鐵含量也低于原子吸收分光光度法的檢測下限，電導率可降低至O. 20 μ S/cm并且產水pH也可保持與原水相同。當改性海綿鐵除氧活性降低時，用10%稀鹽酸浸泡5min后再用流量為160L/h的去離子水反洗5min，此時改性海綿鐵無論是除氧能力還是反洗周期均與反洗前相同。以上所述，僅為本技術的具體實施方式，但本技術的保護范圍并不局限于此本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種改性海綿鐵除氧器，其特征在于：包括改性海綿鐵除氧罐(4)、過濾器(5)、樹脂罐(7)，改性海綿鐵除氧罐(4)的出水口與過濾器(5)、樹脂罐(7)依次串聯。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐波，
申請(專利權)人：中國人民解放軍海軍工程大學，
類型：實用新型
國別省市：