CN202643366U - 改性海绵铁除氧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种改性海绵铁除氧器，包括改性海绵铁除氧罐、过滤器、树脂罐，改性海绵铁除氧罐的出水口与过滤器、树脂罐依次串联。本实用新型的有益效果：可以使水中溶解氧含量低于现有ppb级溶解氧分析仪的检测下限的同时，还可有效控制除氧水总铁、电导率和pH，且具有投资小、无污染、结构简单等优点。

Description

改性海绵铁除氧器

技术领域

本实用新型涉及一种除氧设备，具体是一种改性海绵铁除氧器。 

背景技术

由于天然水中含有溶解的氧气，这些水进入高压锅炉或反应堆之后，发生氧化腐蚀反应，造成设备的损坏，因此反应堆及高压锅炉补给水等场合需要除去水中的氧气。公知的除氧方法主要有热力除氧法、还原树脂除氧法、联氨化学除氧法、海绵铁除氧法等，但是，还原树脂除氧法使用成本较高，而联氨具有毒性限制了其应用；热力除氧法热力除氧方式浪费大量的蒸汽，而且除氧效率较低。 

还有一种海绵铁除氧法，其是利用铁和氧气反应的原理，将铁矿石还原成表面积很大的海绵铁颗粒(另称直接还原铁)，在常温下让水流经罐体，使其中的氧气与海绵铁迅速发生反应，达到除氧的目的，反应生成的铁的氧化物通过称之为“反洗”的过程冲洗出来，这样的设备称为常温海绵铁除氧器。 

目前的常温海绵铁除氧器的使用有三个过程：一是运行，二是反洗，三是正洗。运行就是要处理的水以一定的流速流经海绵铁，发生氧化反应除去氧气的过程；运行一定的时间后，产生的铁的氧化物附着在海绵铁表面上，阻碍了氧气与海绵铁继续反应，因此要用流速更大的水反向地(水流方向与运行时相反)冲洗海绵铁，这就是反洗；正 洗，由于反洗水中含有氧气，同时为了冲洗出残留的反应物，用较大流量的水冲洗海绵铁(方向与运行相同)，并排到罐体外。 

但是，常温海绵铁除氧器除氧效率也比较低，其很难使水中溶解氧含量由ppm级降低至微量的ppb级，且海绵铁除氧法产水中铁含量明显升高。 

发明内容

本实用新型提供一种改性海绵铁除氧器，可以有效降低水中溶解氧含量，满足反应堆及高压锅炉补给水除氧要求。 

一种改性海绵铁除氧器，包括改性海绵铁除氧罐、过滤器、树脂罐，改性海绵铁除氧罐的出水口与过滤器、树脂罐依次串联。 

如上述的改性海绵铁除氧器，还包括原水箱、原水泵，原水泵设置在原水箱与改性海绵铁除氧罐的进水口之间的管路上。 

如上述的改性海绵铁除氧器，还包括加药箱，加药箱与过滤器并联接于改性海绵铁除氧罐的出水口。 

如上述的改性海绵铁除氧器，改性海绵铁除氧罐的出水口还与溶氧分析仪连接。 

如上述的改性海绵铁除氧器，所述过滤器为保安过滤器、粒状滤料层、叠片式过滤器或超滤过滤器。 

如上述的改性海绵铁除氧器，所述树脂罐中的树脂采用混床阳树脂或螯合阳树脂，树脂罐中还同时填充有阴离子交换树脂以控制产水电导率。 

本实用新型的有益效果：可以使水中溶解氧含量低于现有ppb级溶解氧分析仪的检测下限的同时，还可有效控制除氧水总铁、电导率和pH，且具有投资小、无污染、结构简单等优点。 

附图说明

图1是本实用新型改性海绵铁除氧器的结构示意图。 

图中：1-原水箱，2-原水泵，3-加药箱，4-改性海绵铁除氧罐，5-过滤器，6-溶氧分析仪，7-树脂罐、a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、m、n、o-阀门。 

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。 

图1所示为本实用新型改性海绵铁除氧器的结构示意图，所述改性海绵铁除氧器包括原水箱1、原水泵2、加药箱3、改性海绵铁除氧罐4、过滤器5、树脂罐7，其中原水泵2设置在原水箱1与改性海绵铁除氧罐4的进水口之间的管路上，改性海绵铁除氧罐4的出水口与过滤器5、树脂罐7依次串联，加药箱3与过滤器5并联接于改性海绵铁除氧罐4的出水口。改性海绵铁除氧罐4的出水口还与溶氧分析仪6连接，溶氧分析仪6用于检测经改性海绵铁除氧器处理的去离子水中溶解氧含量。 

改性海绵铁除氧罐4可由耐酸腐蚀材料制成，如不锈钢、PVC、ABS等。将改性海绵铁除氧罐4中填充除氧性能优异的改性海绵铁，其制备方法可参考本申请人于2011年5月6日申请的另一件发明专 利：一种海绵铁除氧滤料改性方法，申请号为201110116534.7，其制备方法在此简略介绍如下：首选使用金属盐、金属离子络合剂、pH调整剂配制金属化学镀液，所述金属为电极电势高于铁的金属；然后将所述配制好的金属化学镀液的温度保持在20-80℃，称取一定量的海绵铁滤料并浸入到金属化学镀液中进行化学镀改性。本实用新型还在改性海绵铁除氧罐4后串联过滤器5和树脂罐7。所述过滤器5可采用保安过滤器、粒状滤料层、叠片式过滤器或超滤过滤器等对悬浮颗粒具有较强截留效果的水处理装置。所述树脂罐7中的树脂可采用混床阳树脂或螯合阳树脂等对二价金属离子具有较强吸附能力的树脂，但必须同时填充阴阳两种树脂以控制产水电导率，即树脂罐7中除了填充混床阳树脂或螯合阳树脂这些阳离子交换树脂外，还需同时填充阴离子交换树脂。 

改性海绵铁除氧罐4能有效降低水中溶解氧含量，可使水中溶解氧含量由ppm级降低至ppb级。由于除氧水中的铁主要由二价和三价两种价态组成，而此时三价铁主要以氢氧化铁的悬浮颗粒存在于水中，二价铁则以氢氧化亚铁或亚铁离子的形态存在。因此，为降低除氧水中的铁含量，本实用新型在改性海绵铁除氧罐后串联过滤器5和树脂罐7。过滤器5的作用是去除除氧水中氢氧化铁等颗粒状杂质，而串联的树脂罐7的作用是去除过滤器无法去除的金属离子。另外，如果树脂罐7中填充混床阳树脂时，由于混床阳树脂遇Fe³⁺会中毒，因此停机时需用除氧水对树脂罐进行水封并关闭阀门。当改性海绵铁除氧活性降低时，一方面可以直接对其进行反洗以恢复其除氧能力， 另一方面还可先向加药箱3中投加一定量的稀酸对活性降低的改性海绵铁浸泡，再进行反洗以减少反洗时间和反洗强度。 

当产水时，关闭改性海绵铁除氧罐4与加药箱3之间的阀门jm，水的流量根据实际生产而定；当改性海绵铁再生时，关闭改性海绵铁除氧罐4和过滤器5之间的阀门e；当再生溶液进入改性海绵铁除氧罐4后，关闭改性海绵铁除氧罐4与加药箱3之间的阀门jm，用大量的水对改性海绵铁进行反洗。本实用新型除氧器的详细运行过程介绍如下： 

除氧器运行时，水流方向为abcef，阀门hijmnd需关闭。当水质合格时，除氧水可由阀门f流出；不合格时，除氧水由阀门g返回原水箱1。当改性海绵铁除氧罐4中改性海绵铁活性降低时，可先用稀酸对改性海绵铁进行酸洗。酸洗时，关闭阀门hieoc，打开阀门ndmj，水流由jm方向流入罐内，浸泡一段时间后酸由阀门d排出。其中阀门n是排气阀，用于防止酸洗时罐内压力过大。酸洗结束后，需对改性海绵铁进行反洗。反洗时，水流方向为abhmd，阀门ijceo关闭。另外，稀酸配制时，可采用jhi回路进行混合。此时，阀门bcm需关闭。 

具体的，改性海绵铁除氧罐4可由直径50mm，长500mm的有机玻璃管制成，内填充高度约为33cm。所述过滤器为5μm熔喷滤芯，所述树脂罐7内填充717阴离子交换树脂和712阳离子交换树脂(混床阳树脂的一种)，体积比为2∶1，填充高度约为46cm。将溶解氧含量9.87ppm的去离子水以50L/h的流量流入本实用新型改性海绵铁除 氧器中，经改性海绵铁除氧器处理的去离子水中溶解氧含量不仅低于ppb级溶氧分析仪的检测下限，而且总铁含量也低于原子吸收分光光度法的检测下限，电导率可降低至0.20μS/cm并且产水pH也可保持与原水相同。当改性海绵铁除氧活性降低时，用10％稀盐酸浸泡5min后再用流量为160L/h的去离子水反洗5min，此时改性海绵铁无论是除氧能力还是反洗周期均与反洗前相同。 

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。 

Claims (6)

1.一种改性海绵铁除氧器，其特征在于：包括改性海绵铁除氧罐(4)、过滤器(5)、树脂罐(7)，改性海绵铁除氧罐(4)的出水口与过滤器(5)、树脂罐(7)依次串联。

2.如权利要求1所述的改性海绵铁除氧器，其特征在于：还包括原水箱(1)、原水泵(2)，原水泵(2)设置在原水箱(1)与改性海绵铁除氧罐(4)的进水口之间的管路上。

3.如权利要求1或2所述的改性海绵铁除氧器，其特征在于：还包括加药箱(3)，加药箱(3)与过滤器(5)并联接于改性海绵铁除氧罐(4)的出水口。

4.如权利要求1所述的改性海绵铁除氧器，其特征在于：改性海绵铁除氧罐(4)的出水口还与溶氧分析仪(6)连接。

5.如权利要求1所述的改性海绵铁除氧器，其特征在于：所述过滤器(4)为保安过滤器、粒状滤料层、叠片式过滤器或超滤过滤器。

6.如权利要求1所述的改性海绵铁除氧器，其特征在于：所述树脂罐(7)中的树脂采用混床阳树脂或螯合阳树脂，树脂罐(7)中还同时填充有阴离子交换树脂以控制产水电导率。 

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