專利名稱：改性海綿鐵除氧器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種除氧設(shè)備，具體是ー種改性海綿鐵除氧器。
背景技術(shù)：
由于天然水中含有溶解的氧氣，這些水進(jìn)入高壓鍋爐或反應(yīng)堆之后，發(fā)生氧化腐蝕反應(yīng)，造成設(shè)備的損壞，因此反應(yīng)堆及高壓鍋爐補(bǔ)給水等場合需要除去水中的氧氣。公知的除氧方法主要有熱カ除氧法、還原樹脂除氧法、聯(lián)氨化學(xué)除氧法、海綿鐵除氧法等，但是，還原樹脂除氧法使用成本較高，而聯(lián)氨具有毒性限制了其應(yīng)用；熱力除氧法熱カ除氧方式浪費(fèi)大量的蒸汽，而且除氧效率較低。還有ー種海綿鐵除氧法，其是利用鐵和氧氣反應(yīng)的原理，將鐵礦石還原成表面積很大的海綿鐵顆粒(另稱直接還原鐵)，在常溫下讓水流經(jīng)罐體，使其中的氧氣與海綿鐵迅 速發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到除氧的目的，反應(yīng)生成的鐵的氧化物通過稱之為“反洗”的過程沖洗出來，這樣的設(shè)備稱為常溫海綿鐵除氧器。目前的常溫海綿鐵除氧器的使用有三個(gè)過程ー是運(yùn)行，ニ是反洗，三是正洗。運(yùn)行就是要處理的水以一定的流速流經(jīng)海綿鉄，發(fā)生氧化反應(yīng)除去氧氣的過程；運(yùn)行一定的時(shí)間后，產(chǎn)生的鐵的氧化物附著在海綿鐵表面上，阻礙了氧氣與海綿鐵繼續(xù)反應(yīng)，因此要用流速更大的水反向地(水流方向與運(yùn)行時(shí)相反)沖洗海綿鐵，這就是反洗；正洗，由于反洗水中含有氧氣，同時(shí)為了沖洗出殘留的反應(yīng)物，用較大流量的水沖洗海綿鐵(方向與運(yùn)行相同)，并排到罐體外。但是，常溫海綿鐵除氧器除氧效率也比較低，其很難使水中溶解氧含量由ppm級降低至微量的PPb級，且海綿鐵除氧法產(chǎn)水中鐵含量明顯升高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供ー種改性海綿鐵除氧器，可以有效降低水中溶解氧含量，滿足反應(yīng)堆及高壓鍋爐補(bǔ)給水除氧要求。ー種改性海綿鐵除氧器，包括改性海綿鐵除氧罐、過濾器、樹脂罐，改性海綿鐵除氧罐的出水ロ與過濾器、樹脂罐依次串聯(lián)。如上述的改性海綿鐵除氧器，還包括原水箱、原水泵，原水泵設(shè)置在原水箱與改性海綿鐵除氧罐的進(jìn)水ロ之間的管路上。如上述的改性海綿鐵除氧器，還包括加藥箱，加藥箱與過濾器并聯(lián)接于改性海綿鐵除氧罐的出水ロ。如上述的改性海綿鐵除氧器，改性海綿鐵除氧罐的出水ロ還與溶氧分析儀連接。如上述的改性海綿鐵除氧器，所述過濾器為保安過濾器、粒狀濾料層、疊片式過濾器或超濾過濾器。如上述的改性海綿鐵除氧器，所述樹脂罐中的樹脂采用混床陽樹脂或螯合陽樹月旨，樹脂罐中還同時(shí)填充有陰離子交換樹脂以控制產(chǎn)水電導(dǎo)率。[0013]本實(shí)用新型的有益效果可以使水中溶解氧含量低于現(xiàn)有PPb級溶解氧分析儀的檢測下限的同時(shí)，還可有效控制除氧水總鐵、電導(dǎo)率和pH，且具有投資小、無污染、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)。

圖I是本實(shí)用新型改性海綿鐵除氧器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-原水箱，2-原水泵，3-加藥箱，4-改性海綿鐵除氧罐，5-過濾器，6-溶氧分析儀，7-樹脂罐、a、b、C、d、e、f、g、h、i、j、m、n、o_ 閥門。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型中的附圖，對本實(shí)用新型中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。圖I所示為本實(shí)用新型改性海綿鐵除氧器的結(jié)構(gòu)示意圖，所述改性海綿鐵除氧器包括原水箱I、原水泵2、加藥箱3、改性海綿鐵除氧罐4、過濾器5、樹脂罐7，其中原水泵2設(shè)置在原水箱I與改性海綿鐵除氧罐4的進(jìn)水口之間的管路上，改性海綿鐵除氧罐4的出水口與過濾器5、樹脂罐7依次串聯(lián)，加藥箱3與過濾器5并聯(lián)接于改性海綿鐵除氧罐4的出水ロ。改性海綿鐵除氧罐4的出水ロ還與溶氧分析儀6連接，溶氧分析儀6用于檢測經(jīng)改性海綿鐵除氧器處理的去離子水中溶解氧含量。改性海綿鐵除氧罐4可由耐酸腐蝕材料制成，如不銹鋼、PVC、ABS等。將改性海綿鐵除氧罐4中填充除氧性能優(yōu)異的改性海綿鐵，其制備方法可參考本申請人于2011年5月6日申請的另一件發(fā)明專利一種海綿鐵除氧濾料改性方法，申請?zhí)枮?01110116534. 7，其制備方法在此簡略介紹如下首選使用金屬鹽、金屬離子絡(luò)合剤、PH調(diào)整劑配制金屬化學(xué)鍍液，所述金屬為電極電勢高于鐵的金屬；然后將所述配制好的金屬化學(xué)鍍液的溫度保持在20-80°C，稱取一定量的海綿鐵濾料并浸入到金屬化學(xué)鍍液中進(jìn)行化學(xué)鍍改性。本實(shí)用新型還在改性海綿鐵除氧罐4后串聯(lián)過濾器5和樹脂罐7。所述過濾器5可采用保安過濾器、粒狀濾料層、疊片式過濾器或超濾過濾器等對懸浮顆粒具有較強(qiáng)截留效果的水處理裝置。所述樹脂罐7中的樹脂可采用混床陽樹脂或螯合陽樹脂等對ニ價(jià)金屬離子具有較強(qiáng)吸附能力的樹脂，但必須同時(shí)填充陰陽兩種樹脂以控制產(chǎn)水電導(dǎo)率，即樹脂罐7中除了填充混床陽樹脂或螯合陽樹脂這些陽離子交換樹脂外，還需同時(shí)填充陰離子交換樹脂。改性海綿鐵除氧罐4能有效降低水中溶解氧含量，可使水中溶解氧含量由ppm級降低至PPb級。由于除氧水中的鐵主要由ニ價(jià)和三價(jià)兩種價(jià)態(tài)組成，而此時(shí)三價(jià)鐵主要以氫氧化鐵的懸浮顆粒存在于水中，ニ價(jià)鐵則以氫氧化亞鐵或亞鐵離子的形態(tài)存在。因此，為降低除氧水中的鐵含量，本實(shí)用新型在改性海綿鐵除氧罐后串聯(lián)過濾器5和樹脂罐7。過濾器5的作用是去除除氧水中氫氧化鐵等顆粒狀雜質(zhì)，而串聯(lián)的樹脂罐7的作用是去除過濾器無法去除的金屬離子。另外，如果樹脂罐7中填充混床陽樹脂吋，由于混床陽樹脂遇Fe3+會(huì)中毒，因此停機(jī)時(shí)需用除氧水對樹脂罐進(jìn)行水封并關(guān)閉閥門。當(dāng)改性海綿鐵除氧活性降低時(shí)，一方面可以直接對其進(jìn)行反洗以恢復(fù)其除氧能力，另ー方面還可先向加藥箱3中投加一定量的稀酸對活性降低的改性海綿鐵浸泡，再進(jìn)行反洗以減少反洗時(shí)間和反洗強(qiáng)度。當(dāng)產(chǎn)水時(shí)，關(guān)閉改性海綿鐵除氧罐4與加藥箱3之間的閥門jm，水的流量根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)而定；當(dāng)改性海綿鐵再生吋，關(guān)閉改性海綿鐵除氧罐4和過濾器5之間的閥門e ;當(dāng)再生溶液進(jìn)入改性海綿鐵除氧罐4后，關(guān)閉改性海綿鐵除氧罐4與加藥箱3之間的閥門jm，用大量的水對改性海綿鐵進(jìn)行反洗。本實(shí)用新型除氧器的詳細(xì)運(yùn)行過程介紹如下除氧器運(yùn)行時(shí),水流方向?yàn)閍bcef,閥門hijmnd需關(guān)閉。當(dāng)水質(zhì)合格時(shí)，除氧水可由閥門f流出；不合格吋，除氧水由閥門g返回原水箱I。當(dāng)改性海綿鐵除氧罐4中改性海綿鐵活性降低時(shí)，可先用稀酸對改性海綿鐵進(jìn)行酸洗。酸洗時(shí)，關(guān)閉閥門hieoc，打開閥門ndmj,水流由jm方向流入罐內(nèi)，浸泡一段時(shí)間后酸由閥門d排出。其中閥門η是排氣閥,用于防止酸洗時(shí)罐內(nèi)壓カ過大。酸洗結(jié)束后，需對改性海綿鐵進(jìn)行反洗。反洗時(shí)，水流方向?yàn)閍bhmd,閥門ijceo關(guān)閉。另外,稀酸配制時(shí),可采用jhi回路進(jìn)行混合。此時(shí)，閥門bcm需關(guān)閉。具體的，改性海綿鐵除氧罐4可由直徑50mm，長500mm的有機(jī)玻璃管制成，內(nèi)填充 高度約為33cm。所述過濾器為5 μ m熔噴濾芯，所述樹脂罐7內(nèi)填充717陰離子交換樹脂和712陽離子交換樹脂(混床陽樹脂的ー種)，體積比為2 1，填充高度約為46cm。將溶解氧含量9. 87ppm的去離子水以50L/h的流量流入本實(shí)用新型改性海綿鐵除氧器中，經(jīng)改性海綿鐵除氧器處理的去離子水中溶解氧含量不僅低于PPb級溶氧分析儀的檢測下限，而且總鐵含量也低于原子吸收分光光度法的檢測下限，電導(dǎo)率可降低至O. 20 μ S/cm并且產(chǎn)水pH也可保持與原水相同。當(dāng)改性海綿鐵除氧活性降低時(shí)，用10%稀鹽酸浸泡5min后再用流量為160L/h的去離子水反洗5min，此時(shí)改性海綿鐵無論是除氧能力還是反洗周期均與反洗前相同。以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.ー種改性海綿鐵除氧器，其特征在于包括改性海綿鐵除氧罐(4)、過濾器(5)、樹脂罐(7)，改性海綿鐵除氧罐(4)的出水ロ與過濾器(5)、樹脂罐(7)依次串聯(lián)。
2.如權(quán)利要求I所述的改性海綿鐵除氧器，其特征在干還包括原水箱(I)、原水泵(2)，原水泵(2)設(shè)置在原水箱(I)與改性海綿鐵除氧罐(4)的進(jìn)水口之間的管路上。
3.如權(quán)利要求I或2所述的改性海綿鐵除氧器，其特征在于還包括加藥箱(3)，加藥箱(3)與過濾器(5)并聯(lián)接于改性海綿鐵除氧罐(4)的出水ロ。
4.如權(quán)利要求I所述的改性海綿鐵除氧器，其特征在干改性海綿鐵除氧罐(4)的出水口還與溶氧分析儀(6)連接。
5.如權(quán)利要求I所述的改性海綿鐵除氧器，其特征在于所述過濾器(4)為保安過濾器、粒狀濾料層、疊片式過濾器或超濾過濾器。
6.如權(quán)利要求I所述的改性海綿鐵除氧器，其特征在于所述樹脂罐(7)中的樹脂采用混床陽樹脂或螯合陽樹脂，樹脂罐(7)中還同時(shí)填充有陰離子交換樹脂以控制產(chǎn)水電導(dǎo)率。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種改性海綿鐵除氧器，包括改性海綿鐵除氧罐、過濾器、樹脂罐，改性海綿鐵除氧罐的出水口與過濾器、樹脂罐依次串聯(lián)。本實(shí)用新型的有益效果可以使水中溶解氧含量低于現(xiàn)有ppb級溶解氧分析儀的檢測下限的同時(shí)，還可有效控制除氧水總鐵、電導(dǎo)率和pH，且具有投資小、無污染、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C02F1/20GK202643366SQ20122030355
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者徐波 申請人:中國人民解放軍海軍工程大學(xué)