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什么是石灰-纯碱软化处理

【摘要】:
石灰一般用于除去水中的碳酸盐硬度,纯碱用于处理非碳酸盐硬度。石灰-纯碱软化法可以是冷法、湿热法或热法。冷法温度为原水温度;热法温度为98℃或以上;湿热法温度介于二者之间,通常为50℃。化学反应式如下:?  Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O?  Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O?  MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2
  石灰一般用于除去水中的碳酸盐硬度,纯碱用于处理非碳酸盐硬度。石灰-纯碱软化法可以是冷法、湿热法或热法。冷法温度为原水温度;热法温度为98℃或以上;湿热法温度介于二者之间,通常为50℃。化学反应式如下:
 
  Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O
 
  Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
 
  MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2
 
  MgSO4+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaSO4
 
  CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
 
  4Fe(HCO3)2+8Ca(OH)2+O2=4Fe(OH)3↓+8CaCO3↓+6H2O
 
  Fe2(SO4)3+3Ca(OH)2+O2=2Fe(OH)3↓+3CaSO4
 
  H2SiO3+Ca(OH)2=CaSiO3↓+H2O
 
  H2SiO3+Mg(OH)2=Mg(OH)2·H2SiO3↓
 
  CaSO4+Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4
 
  CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
 
  Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
 
  石灰-纯碱软化法也可用硫酸亚铁作凝聚处理,其反应类似石灰法。
 
  此法适用于全碱度小于全硬度的水,可用于无水冷壁低压锅炉的补给水处理。当用于离子交换的预处理时,如软化采用的是热法,则需将处理后的温度降至约40℃。
 
  用石灰-纯碱软化法时,药剂剂量必须正确,氢氧化钙或碳酸钠过量会发生自反应而增加水中氢氧化钠含量。过量的纯碱本身在蒸汽锅炉中会水解而生成氢氧化钠或二氧化碳:
 
 
  Na2CO3+H2O=Na0H+CO2↑
 
 
  水解生成的氢氧化钠可能成为锅炉苛性脆化或碱腐蚀的一个因素。二氧化碳则会导致凝结水管路发生腐蚀。
 
  在含二氧化碳高的原水中用此法时,可在软化前先进行脱气处理,就更为经济。
 
  石灰-纯碱软化法所产生的碳酸钙或氢氧化镁,虽然是难溶的,但实际上还会有少量钙镁剩留于溶液中,出水硬度在用冷法时通常为0.5~0.8mmol/L;温热法是为0.5~0.6mmol/L;热法时为0.05~0.2mmol/L.硬度还可能更高,这与所用药量及软化要求达到的程度有关。
 
  出水中维持过剩的碳酸盐和氢氧化物碱度,可以调节钙和镁的溶解度,在本法中是以纯碱控制碳酸盐的过剩量,过剩碳酸盐c()一般维持在0.4~1.2mmol/L.氢氧化物碱度的过剩量是由石灰量来控制,一般维持在c()<0.8mmol/L以下。在实际运行中过剩量应根据运行温度和对出水的具体要求而定。这与单独用石灰作为软化剂时不一样,在单纯的石灰软化中不维持过剩的碳酸盐,而且,氢氧化物碱度的过剩量是低的。
 
  对过滤后的软化出水应进行控制实验,分析其硬度(H)、酚酞碱度(P)和甲基橙碱度(M)。分析结果用来计算各个药剂的过剩程度,采用热石灰-纯碱法的典型控制可按下式计算:
 
  石灰控制:
 
  2P-M=5~15 mg/L (以CaC03计)
 
  纯碱控制:
 
  M-H=20~40 mg/L (以CaC03计)
 
 
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