锅炉水加磷酸盐的作用

 　　锅炉水加磷酸盐的作用

　　锅炉水加磷酸盐的作用是为了防止在锅炉中产生钙垢和碱性腐蚀。


　　当炉水中含有足够的PO43-浓度时，在一定的PH值条件下，Ca2+会与PO43-会生成碱式磷酸钙，其反应式如下：

　　10 Ca2++6 PO43-+2OH-=Ca10(PO4)6(OH)2

　　碱式磷酸钙在锅炉中不会生成水垢，而是呈水渣状，可随炉水排污排出炉外。炉水内添加磷酸盐是一种补救性的、预防性的措施，以防止在脱盐处理过程中漏出的钙离子产生危害。显然，根本性的措施应是提高给水脱盐处理的质量，尽量杜绝(实际上难免有微量Ca2+漏过)生垢物质漏入脱盐精制水，因为即使生成水渣，过多的水渣也会影响蒸汽的质量。

　　磷酸盐的加入量决定于炉水中生垢物质的浓度。由于脱盐水质量高，漏入的Ca2+浓度极微，所以磷酸盐的加入量很少。炉水中过多的磷酸盐不仅无益，而且有害，因为过量的磷酸盐不仅造成化学药品的浪费，而且使炉水中的总含盐量增加。总盐量增加可能造成锅炉炉管的积盐，还可能在废锅中产生大量汽泡而导致蒸汽带水，蒸汽含盐量增加，蒸汽质量下降。此外，由于PO43-浓度过高，可能与炉水中微量Mg2+发生反应，而生成磷酸镁沉淀，其反应式如下：

　　3Mg2++2PO43 =Mg3(PO4)2↓

　　Mg3(PO4)2在高温水中的溶解度很小，可能粘附在炉管内而形成二次水垢。

　　目前，国内大型化工厂炉水中PO43-浓度的控制范围一般为2～10PPm。有人认为，这个控制指标偏高，理由是大型厂水处理质量高，生垢物质极微，并有人做过降低磷酸盐浓度指标的试验，效果很好。国外有的厂规定PO43-浓度控制在0.5～5PPm称为低磷酸盐处理。

　　如果加入的磷酸盐全部为磷酸三钠(Na3PO4)，则存在一个缺陷。因为Na3PO4是一种容易在高温炉管上生成易熔附着物的钠盐，沉淀在较高温度的炉管管壁上，并析出游离氢氧化钠。其沉淀析出反应如下：

　　Na3PO4+0.15H2O=Na2.35H0.15PO4↓+0.15NaOH

　　磷酸三钠发生沉淀析出反应时，在炉管管壁边界层内液相中会出现游离氢氧化钠。当含有游离氢氧化钠的炉水在管壁处高度浓缩时，会使炉管管壁产生碱性腐蚀。为了防止炉水对管壁的碱性腐蚀，对上述单纯采用磷酸三钠处理炉水的传统方法进行了改革，产生并逐步完善了一种新的磷酸盐处理方法，称为“协调PH-磷酸盐处理”法。该法的特点是在添加磷酸钠的同时，按照适当的配比添加磷酸氢二钠(Na2HPO4)，使得炉水中即有足量的PO43-浓度，又不至出现游离氢氧化钠。磷酸氢二钠可与氢氧化钠发生反应而使游离氢氧化钠消失：

　　Na2HPO4+NaOH= Na3PO4+H2O

　　从而避免了炉管管壁的碱性腐蚀。为了保证炉水有适宜的PH值，加入的磷酸氢二钠和磷酸三钠必须控制在一定的配比范围内。通常是以炉水中Na+和PO43-的摩尔比来确定上述配比的。经验证明Na+/PO43-摩尔比的最适宜范围为2.2～2.85。当分析结果Na+/PO43-比值接近或大于是2.85时，应添加适量的磷酸氢二钠;当Na+/PO43-比值接近2.2时，则应添加适量的氢氧化钠，使炉水中PO43-的浓度基本稳定。

　　注意事项：

　　1、在给水软化处理时多除掉Ca2+、Mg2+。

　　2、应使锅炉内水中维持规定的过剩磷酸盐根量。

　　3、应及时排走生成的水渣，以免锅炉水中集聚很多水渣，影响蒸汽品质。

　　4、对于结垢的锅炉，在进行磷酸盐加药处理时，必须先将水垢清除掉。

　　5、加入的药品应比较纯净，以免杂质混入锅内引起锅炉腐蚀和蒸汽品质变坏。

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