[发明专利]低温催化除氧方法及其设备

说明书

本发明涉及锅炉除氧，是一种用联氨直接与给水或补给水中的溶氧反应的除氧方法和设备。

中低压锅炉给水除氧大部分采用热力除氧，热力除氧的加热蒸汽大约需用一台锅炉20%的产汽量，并且由于工业锅炉压力和负荷变化很大，常常使汽温和水温变化较大，从而使除氧不彻底，给水含氧量超标，造成锅炉腐蚀，并且锅炉在启动时和低负荷时均不能很好地除氧。另外，使用氧化还原树脂除氧成本较高。

本发明的目的是，提供一种采用联氨直接与给水或补给水中的溶氧反应，经催化加速反应，以达到除氧的目的，节约能源，并可除氧彻底。

本发明除氧的方法是：采用联氨直接与给水或补给水的溶解反应N₂H₄+O₂＝N₂↑+2H₂O。由于低温下联氨与溶氧的反应速度极慢，所以需在除氧器中加催化剂，催化剂采用活化后的活性炭。由于活性炭中有很多微孔，因而单位重量活性炭中具有巨大的表面积吸收能力极强，在吸附水中的N₂H₄和溶氧后使单位体积中的N₂H₄和O₂的浓度大大增大，从而使反应加快。

本发明催化床采用普通的离子交换柱的形式，不需再生装置。内装1.2～1.6米深活性炭。

本发明对照附图1说明，除氧的全部流程是：打开配药缸〔7〕的顶盖，将一定量N₂H₄加入配药缸中，再打开阀门〔10〕，加入一定量的水配成一定浓度的N₂H₄液。开启阀门〔4〕，根据流量表调节阀门〔14〕，同时开阀门〔15〕，让水流先排入地池。开启阀门〔11〕及计量泵〔8〕，再开阀门〔12〕和阀门〔13〕调节计量泵行程（根据进水量和进水氧浓度，计算耗N₂H₄量后调节），使进入水中的N₂H₄量与溶氧量比值为1.01：1或1.04：1，联氨流量表〔9〕可作为指示。N₂H₄进入水中后经混合器〔6〕混合，使N₂H₄均匀分布与进水中，再经配水器，进水沿床截面均匀向下经过催化床〔2〕，水中N₂H₄和溶氧在活性炭的催化作用下反应生成N₂和H₂O，除氧深度沿床深而加深，当流速保持10～14m/h时，出水溶氧可达5～10ug/L。当出水溶氧＜100ug/L时，即可把无氧水回收入储存箱中。催化床〔2〕下面为排水装置，小型的可用孔板滤网式，中型或大型的可用滤水帽和石英砂垫层。

本发明除氧方法，采用的除氧设备：可以与锅炉平行安装。催化除氧设备对照附图，说明如下：

图中的除氧器可分为3部分组成，〔1〕是除氧器柱体;〔2〕是催化床;〔3〕是配水器;〔4〕是自动排气阀，（5）是流量表〔6〕是混合器，〔7〕是配药缸，〔8〕是计量泵，〔9〕是流量计，〔10〕〔11〕〔12〕〔13〕〔14〕〔15〕是阀门。本发明除氧设备投运前先以6～8m/n流速反洗10分钟，洗去活性炭中极细的颗粒，再以0.02%N₂H₄溶液（约2倍于床体积）用1m/n流速，缓慢流过活性炭床，使活性炭活化。除氧器可安装于Na离子软化器之后，亦可安装于过滤器之后，Na离子软化器之前，

除氧器运行不需再生，可连续亦可间断运行。但因运行中有较多NN₂汽泡产生，并集结于催化床中，故应24小时后以6～10m/n流速反洗，以除去汽泡，即可重新投入运行。

采用本发明方法及设备除氧，除氧彻底，并可节约能源，减少锅炉腐蚀，由于除氧设备成本低，每吨除氧水只需0.23～0.25元。