海綿鐵除氧劑除氧效果分析

海綿鐵濾料是精鐵礦粉在爐內經(jīng)低溫還原形成的低碳多孔狀鐵素體，其化學成分穩(wěn)定，硫、磷等雜質元素含量 低，鋼鐵工業(yè)上用它來代替廢鋼作為冶煉特種鋼、優(yōu)等鋼的高級爐料。經(jīng)二次還原可用于粉沫冶金。價格相對較便宜。

近年來海綿鐵濾料被用于鍋爐水循環(huán)水的除氧代替前些年發(fā)展起來的鋼屑除氧，因其除氧效果好，投資少，噸水處理成本低，維護保養(yǎng)簡單被越來越多地應用。海綿鐵除氧克服了鋼屑除氧比重大，比表面積少，容易鈍化的缺點，與水接觸充分；但在實際應用中發(fā)現(xiàn)一般海綿鐵容易粉化，有時出現(xiàn)板結，除氧不穩(wěn)定的情況，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)一般海綿鐵盡管理克服了鋼屑的上述缺點，但因其用于煉鋼一般只關注其全鐵及其硫、磷等雜質成分，對于比重應越大越好，表面積越小越好（表面積越大在冶煉過程中越容易氧化），對于物理強度沒有要求，并且非鐵性雜質較多，與水處理上除氧的要求正好相反。

海綿鐵除氧主要用其以下幾點：

一、活性鐵含量，活性鐵越多越好；

二、比表面積；

三、物理強度，該指標太小容易粉化；所以一般海綿鐵用于水處理除氧出現(xiàn)問題較多。而專門用于水處理除氧的海綿鐵即“常溫海綿鐵除氧劑”系采用特殊處理二次還原再經(jīng)破碎、磁選、篩選、檢驗等工序精心制作而成，所以不會出現(xiàn)板結、粉化、“間歇除氧”等情況，其除氧效果好，且穩(wěn)定。除去水中溶氧的方發(fā)有很多 。

1.加熱法（又稱熱力除氧）：將水加熱即可 。

2.鐵屑法（也用海綿鐵）：把鐵屑裝在一個柱形容器內然后讓水從中流過 。

3.除氧劑法（又稱化學除氧）：在市場上有專門的水除氧劑將其加入水中即可 。

4.真空除氧：根據(jù)氣體溶解度隨壓力減小而減小將其減壓使氧氣逸出 。

以上是幾種比較常用的方法

除氧還有其它方法不局限于以上幾種

比如利用膜技術（常用于半導體工業(yè)）

一、概述

常溫塊狀海綿鐵除氧劑，是一種環(huán)保型水處理介質。采用經(jīng)活化處理得到的高活性，大比表面積的海綿鐵濾料型除氧劑。常溫下處理工業(yè)水（或軟水）都取得理想的效果（殘氧含量：0.03-0.05mg/L），海綿鐵除氧劑具有配套設施投資少，維護簡單，運輸成本低，除氧效果好的優(yōu)點，可廣泛用于鍋爐和循環(huán)水設備 的防腐，是一種性價比很高的節(jié)能產(chǎn)品。

二、除氧原理

采用具有巨大比表面積的海綿鐵為濾料，當含有溶解氧的水通過海綿鐵時，水中氧氣與海綿鐵發(fā)生生徹底的氧化反應。其化學反應如下：

2Fe+2H2O+O2---2Fe(OH)2

2Fe(OH)2+H2O+2O2---2Fe(OH)3

反應產(chǎn)物Fe(OH)3為不溶于水的松軟絮狀物，當其積 累到一定程度時，即可通過反沖洗排掉，恢復到初始的除氧能力。

三、工作環(huán)境

處理水量：4-50t/h 反洗強度：16-21L/m2

反洗間隔：24h 工作溫度：5-80℃

除氧速度：15-18m/h 處理前溶氧含量：6-8mg/L

工作壓力：0.15-0.5MPa 處理后溶氧含量：0.03-0.05mg/L

四、應用范圍

各種鍋爐、換熱器、熱力管線補水、工業(yè)循環(huán)冷卻水及油田注水。

五、性能特點

1.使用幫命長、無毒、不污染環(huán)境，出水含氧量穩(wěn)定在0.05mg/L以下，完全符合國家低壓鍋爐水質標準（GB1576-2001）要求。

2.常溫運行，無需加熱，運行成本低，克服了熱力除氧，真空除氧須加熱耗能的缺點。

3.用量少，一般情況下除氧劑消耗量1噸水為10g。

4.反洗頻率低，再生效果好。

海綿鐵具有較好的還原活性和高比表面積特點，作為水除氧劑的海綿粒度為2-5mm，空隙率極高，比表面積大，活性高，極易與水中的氧發(fā)生反應生成Fe3O3，從而達到除氧目的，反應產(chǎn)物為不易溶于水的絮狀沉淀，被攔截下來，用一定強度的反洗水可以沖洗干凈。硬度 5--7 不均勻系數(shù) k80≤1.8 空隙率 30-50% 含灰量 <0.5 其它金屬含量。

1、工作原理

常溫過濾式除氧化學除氧，它采用專門生產(chǎn)的活性海綿鐵（直接還原鐵）來去除水中溶解氧，海綿鐵主要成分是鐵，其疏松多孔的內部結構，提供的比表面積是普通鐵屑的5-10倍，可使水中的氧與鐵發(fā)生迅速徹底的氧化反應，使溶解氧穩(wěn)定在0.05mg/L以下，其反應式為：

2Fe2+ + 2H2O + O2→2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+ 2H2O +O2→4Fe(OH)3

反應產(chǎn)物Fe(OH)2、Fe(OH)3為不易溶于水的絮狀沉淀，當隨著水流經(jīng)其余的海綿鐵顆粒時被攔截下來，只要用一定強度的反洗水流就可以沖洗干凈（大約5分鐘）。

海綿鐵的消耗量很低，根據(jù)處理水量與水質的不同，一般3-6個月補充一次即可。

（經(jīng)過除氧后增加了少量的鐵離子，一般為0.2-0.5mg/L，對于熱水鍋爐來說仍符合國家規(guī)定的水質標準，但對于蒸汽鍋爐或對給水Fe2+有嚴格要求的給水除氧來說，可以加裝除鐵裝置，去除水中的Fe2+。）

作為水除氧劑的海綿鐵是利用粒度在-200目以下的Fe3O4粉末粘結在一起，粒度為2-5mm左右。因其還原過程發(fā)生置換反應，形成一定數(shù)量的空隙，還有粉末微粒粘結時的空隙，使得除氧劑孔隙極高，比表面積大，又因其為原生礦直接還原所得，相對純凈，所以活性極高，極與水中的氧發(fā)應生成Fe3O4，從而達到除氧目的。同時利用率也得到提高到90%以上。而且由于含有一定量的雜質，使其在除氧過程中顆粒之間只能是弱鍵連接，基本不銹死團。該產(chǎn)品經(jīng)多家單位使用后，效果十分理想，出水含氧量講到0.05mg/L，處理每立方米水僅消耗25g左右，真正做到了高質量，低成本運行。

因不經(jīng)軟化的水易使除氧劑表面發(fā)生鈍化，使其氧化減慢，而影響除氧效果，故應先軟化再除氧。使用一段時間后，應進行反洗。

2、主要特點

技術特點：海綿鐵除氧劑采用的技術及工作原理有以下特點：

⑴可在常溫下實現(xiàn)除氧，進水無需加熱；

⑵系統(tǒng)可隨時供水，可不需準備時間，也可不需要除氧水箱；

⑶除氧效果穩(wěn)定可靠，出水中溶解氧含量穩(wěn)定≤0.05mg/L，符合低壓鍋爐水質標準；

⑷安裝無特殊要求，克服了熱力、真空除氧必須高位安裝的不便；⑸設備可低位布置，工藝簡單，無過高的高度要求。

鍋爐和循環(huán)水設施的防腐是世界性一大難題，每年由于腐蝕而造成的經(jīng)濟損失高達數(shù)十億美元，在各種腐蝕當中以氧腐蝕為嚴重，降低和去除水中的溶解氧是防止鍋爐和管道等熱力設施腐蝕的一種有效手段。熱力除氧、真空除氧、解吸除氧和化學藥劑除氧方法均存在投資大、運行成本高、水質不穩(wěn)定、控制難度大、維修復雜等缺點，造成絕大部分除氧設施閑置。

常溫塊狀海綿鐵除氧劑在常溫下有效的解決了這一問題，該除氧劑裝在除氧器中，利用氧化還原反應原理，通過過濾式除淀方式，使新的除氧設備投入低、易控制、易維修，除氧效果好，運行成本每噸不足0.10元，一般情況下除氧劑消耗量為10g/t以下，且除氧器占地面積小，可低位安裝，無論對鍋爐給水，還是工業(yè)循環(huán)水，都具有理想的除氧效果（≤0.03mg/L）。

鐵過濾除氧器，具有以下特點：

1)流程更加簡單合理，設備結構簡單緊湊，易于操作維護；

2)控制自動化程度高，系統(tǒng)可以自動根據(jù)時間或工作壓損進行反沖洗，無需人工操

作，及時的反沖洗消除了除氧劑結塊情況、降低水耗，使設備始終處于良好的工作狀態(tài)；

3)設備采用雙罐結構或單罐雙腔結構,可以連續(xù)產(chǎn)水，如果進水壓力足夠，即使在反沖洗時也無需中斷產(chǎn)水，使后級系統(tǒng)的工作更加穩(wěn)定可靠；

4)設備自動采用無氧水進行反沖洗,進一步提高反沖洗效果,降低水耗、除氧劑消耗。

5)自動化系統(tǒng)電耗極低，備有手動操作裝置，反沖洗操作僅需一個按鈕即可進行。

理化性能分析：

性能項目 具體指標 性能項目 具體指標

活性鐵≥96% 容重2．7-3.0g/cm3

硬度 5--7 不均勻系數(shù) k80≤1.8

空隙率 30-50% 含灰量 ＜0.5%

其它金屬含量：不超過國家飲用水標準

粒徑范圍 1--3mm 3--5 mm 5--7 mm 也可根據(jù)客戶要求生產(chǎn)。