脫鹽水加氨控制PH值技術(shù)的4利與9弊分析

氨水又稱阿摩尼亞水，是氨的水溶液，有強(qiáng)烈刺鼻氣味，呈弱堿性。氨溶于水大部分形成一水合氨，NH3+H2O?NH3·H2O。一水合氨是氨水的主要成分，一水合氨電離方程式：NH3·H2O?NH4?+OH?（可逆）。

氨水易揮發(fā)出氨氣；氨水對(duì)銅的腐蝕比較強(qiáng)，對(duì)鋼鐵比較差；氨水見光受熱易分解成NH3和水；氨水是很好的沉淀劑，它能與多種金屬離子反應(yīng)，生成難溶性弱堿或兩性氫氧化物；氨水受熱見光易分解成NH3和水；氨水接觸三甲胺、氨基化合物、醛類、醇類、烯基氧化物、有機(jī)酸酐等物質(zhì)能引發(fā)燃燒和爆炸；氨水易分解釋放出氨氣，氨與空氣混合到一定濃度時(shí)，遇明火也能引起爆炸。故氨水具有揮發(fā)性、腐蝕性、弱堿性、沉淀性、不穩(wěn)定性、燃燒和爆炸危險(xiǎn)性等多重理化性質(zhì)。

近年來，隨著我國水處理裝備制造業(yè)發(fā)展，脫鹽水生產(chǎn)設(shè)備造價(jià)呈下降趨勢(shì)，我國工業(yè)鍋爐采用脫鹽水作為鍋爐給水工藝的用戶越來越多。脫鹽水除去了水中陰陽離子，非常純凈接近純水所以緩沖性很差，空氣中含有約21％的O2和約4％的CO2，有試驗(yàn)表明，25℃時(shí)，1升純水中溶解入1毫克二氧化碳, 純水的PH值由7.0直降至5.5。通常反滲透+混床除鹽（EDI）出來的脫鹽水的PH值一般為5-6呈酸性，為了降低酸性給水對(duì)管道和鍋爐的腐蝕，根據(jù)國標(biāo)BG/T1576-2008規(guī)定，工業(yè)鍋爐給水要求脫鹽水的PH值在8-9.5之間，利用氨溶于水呈弱堿性來中和二氧化碳溶于水的弱酸性，故常用加氨調(diào)節(jié)脫鹽水PH值。

一、脫鹽水加氨調(diào)節(jié)PH值的4個(gè)優(yōu)勢(shì)

氨水是最常用的PH調(diào)整劑，氨處理能堿化脫鹽水，提高脫鹽水的 pH值，采用氨水作為PH控制劑有4個(gè)優(yōu)勢(shì)。

脫鹽水加氨調(diào)節(jié)PH值的優(yōu)點(diǎn)1。調(diào)劑PH值通常選用氨或NaOH，與加氫氧化鈉不同的是加氨不會(huì)引入新離子，氨水不會(huì)增加鍋爐水中的含鹽量；

脫鹽水加氨調(diào)整PH值的優(yōu)勢(shì)2。不會(huì)太影響蒸汽冷凝回水品質(zhì) ，在開式回收蒸汽冷凝回水系統(tǒng)中尤其如此，因?yàn)榘币讚]發(fā)，受熱后大都跑空氣中了，蒸汽凝液中存量很少，蒸汽直接參與生產(chǎn)的除外（如：食品蒸煮）；

脫鹽水加氨調(diào)整PH值的優(yōu)勢(shì)3。由于氨具有揮發(fā)性，它能隨給水到達(dá)鍋爐整個(gè)水汽系統(tǒng)，從而使給水、鍋水、疏水等系統(tǒng)的設(shè)備和管路都得到保護(hù)；

脫鹽水加氨調(diào)整PH值的優(yōu)勢(shì)4。目前我國市場(chǎng)上，采用含氨量25%～28%的工業(yè)氨水作為PH調(diào)節(jié)劑成本價(jià)格低廉。

二、脫鹽水加氨調(diào)節(jié)PH值須要重視的6個(gè)劣勢(shì)

脫鹽水加氨控制PH值須要重視的劣勢(shì)1，氨水只有中和性不能控制氧腐蝕。加氨水只能控制二氧化碳引起弱酸性腐蝕，不能控制氧腐蝕。脫鹽水加氨鍋爐系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)給水管道腐蝕、蒸汽管網(wǎng)腐蝕、換熱器腐蝕、蒸汽冷凝水管線腐蝕、蒸汽凝結(jié)回水顏色發(fā)紅鐵離子超標(biāo)、爐水發(fā)紅、排污水發(fā)紅等問題；

脫鹽水加氨調(diào)節(jié)PH值須要重視的劣勢(shì)2，氨水有污染性。氨水容易分解揮發(fā)放出氨氣，氨氣是一種無色透明且具有刺激性氣味的氣體，有催淚性和腐蝕性；當(dāng)氨水大量泄漏時(shí)，會(huì)造成嚴(yán)重大氣污染；

脫鹽水加氨調(diào)節(jié)PH值須要重視的劣勢(shì)3，氨水危險(xiǎn)性系數(shù)很高。氨水是一種強(qiáng)堿性腐蝕劑，揮發(fā)性很強(qiáng)，吸入濃度高的氨氣，可使呼吸道受到強(qiáng)烈刺激而咳嗽、咳血、憋氣，甚至?xí)鹉蜷]、黃疸，大量吸入還有可能導(dǎo)致虛脫，危及生命。眼結(jié)膜受到氨氣刺激，辛辣疼痛、怕光流淚，如濃氨水濺入眼中，還會(huì)引起眼球潰爛、結(jié)疤而影響視力，甚至失明；濺到皮膚上，能夠引起灼傷。一旦處理不好就會(huì)有很多危害；

脫鹽水加氨調(diào)節(jié)PH值須要重視的劣勢(shì)4，氨具有燃燒和爆炸性。氨氣的燃點(diǎn)為651℃不易燃燒和爆炸。但氨水有揮發(fā)性，當(dāng)氨氣與空氣混合時(shí)，情況就變了，其爆炸極限濃度約為16～25%，氨氣最易引燃濃度為17%，當(dāng)氨氣在空氣中的含量達(dá)到上述濃度范圍，遇明火會(huì)燃燒和爆炸。

例如： 2013年6月3日，吉林省德惠市寶源豐某公司因電氣線路短路發(fā)生火災(zāi)，導(dǎo)致液氨設(shè)備和管道發(fā)生爆炸，事故造成121死76傷。2013年8月31日，上海市某實(shí)業(yè)有限公司因廠房?jī)?nèi)液氨管路系統(tǒng)管帽脫落，導(dǎo)致發(fā)生液氨泄漏事故，造成15死25傷。2014年3月21日15點(diǎn)，內(nèi)蒙古包頭市九原區(qū)的和發(fā)稀土有限責(zé)任公司稀土分廠發(fā)生氨水儲(chǔ)罐爆炸事故，造成1死3傷。2016年11月8日上午9時(shí)43分，位于山東省淄博市周村區(qū)的嘉周熱力有限公司發(fā)生一起氨水罐爆炸事故，現(xiàn)場(chǎng)正在進(jìn)行濃度為20%的氨水注入作業(yè)，氨水罐被炸飛，導(dǎo)致5人死亡，6人受傷，5名相關(guān)責(zé)任人以重大責(zé)任事故罪，被判處兩年三個(gè)月至一年兩個(gè)月不等有期徒刑。此外，儲(chǔ)存液氨的儲(chǔ)罐也有可能發(fā)生“BLEVE爆炸”，即液體急劇沸騰產(chǎn)生大量過熱而引發(fā)的爆炸式沸騰現(xiàn)象。液氨的儲(chǔ)存和使用是一個(gè)中高度危險(xiǎn)行為，氨水儲(chǔ)罐作為中高度危險(xiǎn)源，要進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控管理，要建立應(yīng)對(duì)氨水儲(chǔ)罐泄漏有效的應(yīng)急預(yù)案。

脫鹽水加氨調(diào)節(jié)PH值須要重視的劣勢(shì)5，氨水有不穩(wěn)定性。氨水調(diào)整PH值保持時(shí)間不長，加氨量相對(duì)多。氨受熱容易揮發(fā)不穩(wěn)定，在蒸汽鍋爐汽液兩相中，氣相存量多，液相存量少，要保持蒸汽冷凝液回水PH值，防止回水管線腐蝕及回水鐵超標(biāo)，加氨量要很多，這就是有時(shí)能在蒸汽冷凝液回水收集或排放時(shí)聞到有氨味的原故；

脫鹽水加氨調(diào)節(jié)PH值須要重視的劣勢(shì)6，氨水有腐蝕性。當(dāng)給水中加入氨量過大時(shí)，在溶解氧的參與下，對(duì)銅和銅合金腐蝕比較強(qiáng)，生成可溶的絡(luò)合物，并產(chǎn)生危險(xiǎn)的應(yīng)力腐蝕破裂，一般都不宜使用在有銅質(zhì)金屬換熱器、銅彈夾軸承、銅質(zhì)管道及儀表附件設(shè)備系統(tǒng)里。

脫鹽水加氨調(diào)節(jié)PH值須要重視的劣勢(shì)7，長期高劑量添加氨水對(duì)鍋爐運(yùn)行不利。氨水有一定的腐蝕性，鍋爐長期高劑量使用氨水可能會(huì)對(duì)閥門，管道等處造成腐蝕。

脫鹽水加氨調(diào)節(jié)PH值須要重視的劣勢(shì)8，氨水為堿性又具有沉淀性，是很好的沉淀劑，它可以和多種金屬離子反應(yīng),生成難溶性弱堿或兩性氫氧化物。會(huì)加速鈣，鎂、鋁、鐵離子等的沉淀，造成鍋爐結(jié)垢及垢下腐蝕；故對(duì)其加入量應(yīng)嚴(yán)加控制，在連續(xù)加入的時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)小使用量。

Al3++3NH3?H2O==Al(OH)3↓+3NH4+

Fe2++2NH3?H2O==Fe(OH)2↓+2NH4+

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3（紅褐色）

脫鹽水加氨調(diào)節(jié)PH值須要重視的劣勢(shì)9，加氨控制蒸汽冷凝液回水中鐵離子超標(biāo)是個(gè)假命題。加氨只能調(diào)整CO2引起弱酸性腐蝕，不能控制氧腐蝕，又由于氨受熱易揮發(fā)不穩(wěn)定，氣相存量多，液相存量少，且又不能長期高劑量添加，所以加氨只能部分緩解蒸汽系統(tǒng)腐蝕狀況，降低蒸汽冷凝液回水中鐵離子含量很有限。

《脫鹽水加氨控制PH值技術(shù)的4利與9弊分析》是筆者個(gè)人總結(jié)，不對(duì)之處隨時(shí)歡迎各位同行、同學(xué)指正！北京化工大學(xué) 顏輝 l86OO475З86 關(guān)于除鹽水調(diào)節(jié)PH值工藝、反滲透水調(diào)節(jié)PH值升級(jí)技術(shù)、爐水發(fā)紅、鍋爐排污水顏色發(fā)紅、回水有硬度、疏水發(fā)紅、鍋爐腐蝕結(jié)垢爆管、蒸汽系統(tǒng)腐蝕、蒸汽冷凝水鐵超標(biāo)、蒸汽凝結(jié)水顏色發(fā)黃、鍋爐水質(zhì)檢測(cè)等鍋爐水質(zhì)處理等問題，隨時(shí)歡迎各位行業(yè)同仁討論問題交流解決經(jīng)驗(yàn)心得，隨時(shí)歡迎各位同學(xué)溝通鍋爐相關(guān)新技術(shù)信息，隨時(shí)歡迎各位同仁分享鍋爐設(shè)備管理使用經(jīng)驗(yàn)，解決鍋爐各種實(shí)際問題相互學(xué)習(xí)！脫鹽水加氨控制PH值技術(shù)的4利與9弊分析。

三、脫鹽水加氨調(diào)節(jié)PH值升級(jí)工藝——BF-31T蒸汽凝結(jié)水保護(hù)劑技術(shù)

BF－31T凝結(jié)水系統(tǒng)保護(hù)劑是北京化工大學(xué)專有的權(quán)利技術(shù)產(chǎn)品，為科技部創(chuàng)新基金項(xiàng)目“零排污蒸汽發(fā)生技術(shù)”核心技術(shù)，通過《中國鍋爐水處理協(xié)會(huì)注冊(cè)》項(xiàng)目。近年來，很多用戶采用脫鹽水添加多能效BF-31T蒸汽凝結(jié)水保護(hù)劑替代傳統(tǒng)加氨工藝調(diào)節(jié)PH值，取得很好綜合效益。

BF－31T機(jī)理特性

BF－31T主要成分為中和胺和成膜胺等助劑，藥劑呈堿性替代傳統(tǒng)加氨工藝控制脫鹽水PH值，每噸除鹽水投加30毫升時(shí)，除鹽水PH值可以維持在8.33，堿度為0.68；每噸除鹽水投加50毫升時(shí)，除鹽水PH值可以維持在8.57，堿度為1.05。

BF－31T具有成膜及中和功能，穩(wěn)定性好，并有合理的汽液相分配比，能快速地控制整個(gè)鍋爐水汽系統(tǒng)設(shè)備及管線腐蝕，延長整個(gè)鍋爐水汽系統(tǒng)設(shè)備及管線使用壽命。中和胺起到中和提高給水、爐水、蒸汽冷凝回水PH的作用，減緩水中二氧化碳形成的弱酸腐蝕；成膜胺在金屬表面形成具有憎水作用的單分子層保護(hù)膜，膜的分子間的空隙比二氧化碳和氧的截面小，有效防止腐蝕氣體分子接觸金屬從而防止了對(duì)金屬的腐蝕；合理的汽液相分配比可有效的將藥劑分配在金屬管道中汽液兩相中，能很好解決汽液并存兩相系統(tǒng)的金屬腐蝕，尤其適合間歇性用汽設(shè)備保護(hù)和防腐。

BF－31T具有揮發(fā)性、合理的汽液相分配比，能在整個(gè)鍋爐和蒸汽及凝水系統(tǒng)設(shè)備及管線進(jìn)行覆膜隔絕O2和CO2并提高蒸汽冷凝回水的PH值，來徹底解決蒸汽冷凝回水普遍存在的氧腐蝕及弱酸腐蝕，這種緩蝕機(jī)理對(duì)于蒸汽冷凝回水鐵超標(biāo)是標(biāo)本兼治，不僅使冷凝回水鐵達(dá)標(biāo)也徹底保護(hù)整個(gè)鍋爐及管道設(shè)備，大大延長了設(shè)備使用壽命。

BF－31T不受生產(chǎn)負(fù)荷波動(dòng)的影響有很好的緩沖性能，不會(huì)影響水質(zhì)處理的指標(biāo)性能效果；現(xiàn)場(chǎng)使用工況要求簡(jiǎn)單，對(duì)于蒸汽冷凝回水溫度及鐵含量沒有要求。

BF－31T覆膜速度快，整體防腐快。蒸汽冷凝回水鐵離子（全鐵指標(biāo)）72小時(shí)內(nèi)迅速達(dá)標(biāo)，蒸汽冷凝回水顏色發(fā)紅72小時(shí)恢復(fù)正常，鍋爐水顏色發(fā)紅隨著排污量及回水量120-240小時(shí)內(nèi)顏色恢復(fù)正常。

脫鹽水加氨與添加BF-31T調(diào)節(jié)PH值技術(shù)效能比較

相對(duì)于脫鹽水加氨控制PH值傳統(tǒng)的工藝，脫鹽水加添加BF-31T蒸汽凝結(jié)水保護(hù)劑控制PH值技術(shù)具有加氨工藝的三項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)：不會(huì)增加鍋爐水中的含鹽量；價(jià)格適中；具有揮發(fā)性，能保護(hù)鍋爐汽水系統(tǒng)的整體設(shè)備和管線。

脫鹽水添加BF-31T調(diào)節(jié)PH值相對(duì)加氨工藝6項(xiàng)優(yōu)勢(shì)

脫鹽水添加BF-31T調(diào)節(jié)PH值相對(duì)加氨工藝優(yōu)勢(shì)1、加氨水只能調(diào)節(jié)二氧化碳引起弱酸性腐蝕，不能控制O2腐蝕。給水加氨鍋爐系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)蒸汽管網(wǎng)腐蝕、換熱器腐蝕、蒸汽冷凝水管道腐蝕、蒸汽冷凝回水顏色發(fā)紅鐵離子超標(biāo)問題；添加BF-31T不僅能解決二氧化碳引起弱酸性腐蝕，還能控制O2腐蝕，解決鍋爐汽水系統(tǒng)整體設(shè)備及管道腐蝕并延長設(shè)備使用壽命，解決蒸汽冷凝回水顏色發(fā)紅鐵超標(biāo)問題，解決爐水顏色發(fā)紅問題。

脫鹽水添加BF-31T調(diào)節(jié)PH值相對(duì)加氨工藝優(yōu)勢(shì)2、氨水有一定的腐蝕作用易揮發(fā)出氨氣，氨具有燃燒和爆炸性危險(xiǎn)系數(shù)高，液氨的儲(chǔ)存和使用是一個(gè)危險(xiǎn)源；BF-31T只需通風(fēng)干燥陰涼處密閉保存。

脫鹽水添加BF-31T調(diào)節(jié)PH值相對(duì)加氨工藝優(yōu)勢(shì)3、氨水調(diào)節(jié)PH值保持時(shí)間不長，加氨量相對(duì)大。氨受熱易揮發(fā)不穩(wěn)定，在蒸汽鍋爐汽液兩相中，氣相存量多，液相存量少，要保持蒸汽冷凝液回水PH值，防止回水管線腐蝕及鐵超標(biāo)，加氨量要很大，這也是有時(shí)在蒸汽冷凝液回水收集或排放時(shí)聞到有氨味的原因；BF-31T穩(wěn)定性好，并有合理的汽液相分配比，少量添加，就能穩(wěn)定保持蒸汽冷凝液回水PH值，能快速地控制整個(gè)鍋爐水汽系統(tǒng)設(shè)備及管線腐蝕。

脫鹽水添加BF-31T調(diào)節(jié)PH值相對(duì)加氨工藝優(yōu)勢(shì)4、當(dāng)給水中加入氨量過大時(shí)，在溶解氧的參與下，對(duì)銅的腐蝕比較強(qiáng)，銅質(zhì)金屬換熱器、銅質(zhì)管道及儀表附件設(shè)備易發(fā)生腐蝕；BF-31T能快速在金屬表面覆膜，對(duì)金屬設(shè)備沒有腐蝕。

脫鹽水添加BF-31T調(diào)節(jié)PH值相對(duì)加氨工藝優(yōu)勢(shì)5、長期高劑量添加氨水對(duì)鍋爐運(yùn)行不利，鍋爐氨水加多了會(huì)產(chǎn)生腐蝕。氨水為堿性沉淀劑，與多種金屬離子反應(yīng),生成難溶性弱堿或兩性氫氧化物。會(huì)加速鈣，鎂、鋁、鐵離子等的沉淀，造成鍋爐結(jié)垢及垢下腐蝕；長期使用可能會(huì)對(duì)閥門，管道等處造成腐蝕，故對(duì)其加入量應(yīng)嚴(yán)格控制，在連續(xù)加入的同時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整；BF-31T防腐能效高，添加量相對(duì)少，只需適量添加。

脫鹽水添加BF-31T調(diào)節(jié)PH值相對(duì)加氨工藝優(yōu)勢(shì)6、加氨控制蒸汽冷凝液回水中鐵離子超標(biāo)是個(gè)假命題。加氨只能控制二氧化碳引起弱酸性腐蝕，不能控制O2腐蝕，又由于氨受熱易揮發(fā)不穩(wěn)定，氣相存量多，液相存量少，且又不能長期高劑量添加，所以加氨只能部分緩解蒸汽系統(tǒng)腐蝕，降低回水中鐵離子含量有限；BF-31T能迅速解決蒸汽冷凝回水顏色發(fā)紅鐵超標(biāo)問題，解決蒸汽冷凝回水假性硬度超標(biāo)問題，解決爐水、排污水、疏水、蒸汽冷凝回水顏色發(fā)紅問題。

脫鹽水加氨調(diào)節(jié)PH值作為一項(xiàng)成熟工藝，以其成本價(jià)格低廉，不增加鍋爐水中的含鹽量，有效提高脫鹽水的 pH值，可以保護(hù)除鹽水給水管道以及能控制CO2引起的鍋爐汽水系統(tǒng)酸性腐蝕四項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)仍廣泛應(yīng)用于各行業(yè)脫鹽水生產(chǎn)中。對(duì)于重視鍋爐系統(tǒng)設(shè)備及管網(wǎng)腐蝕，關(guān)注鍋爐系統(tǒng)設(shè)備、用熱設(shè)備使用成本及安全生產(chǎn)，打算直接回收高溫蒸汽冷凝回水到鍋爐使用問題的用戶，添加BF-31T蒸汽凝結(jié)水保護(hù)劑調(diào)節(jié)脫鹽水PH值技術(shù)提供了另一個(gè)的選擇方案。

脫鹽水加氨控制PH值技術(shù)的4利與9弊分析（顏輝）