海绵铁除氧剂

 

海绵铁是精铁矿粉在炉内经低温还原形成的低碳多孔状铁素体，其化学成分稳定，硫、磷等杂质元素含量 低，钢铁工业上用它来代替废钢作为冶炼特种钢、优等钢的高级炉料。经二次还原可用于粉沫冶金。价格相对较便宜。 
    近年来海绵铁被用于锅炉水循环水的除氧代替前些年发展起来的钢屑除氧，因其除氧效果好，投资少，吨水处理成本低，维护保养简单被越来越多地应用。海绵铁除氧克服了钢屑除氧比重大，比表面积少，容易钝化的缺点，与水接触充分；但在实际应用中发现一般海绵铁容易粉化，有时出现板结，除氧不稳定的情况，经研究发现一般海绵铁尽管理克服了钢屑的上述缺点，但因其用于炼钢一般只关注其全铁及其硫、磷等杂质成分，对于比重应越大越好，表面积越小越好（表面积越大在冶炼过程中越容易氧化），对于物理强度没有要求，并且非铁性杂质较多，与水处理上除氧的要求正好相反。

因为我们用海绵铁除氧主要用其以下几点：

一、活性铁含量，活性铁越多越好；

二、比表面积；三、物理强度，该指标太小容易粉化；所以一般海绵铁用于水处理除氧出现问题较多。而专门用于水处理除氧的海绵铁即“常温海绵铁除氧剂” 
系采用特殊处理二次还原再经破碎、磁选、筛选、检验等工序精心制作而成，所以不会出现板结、粉化、“间歇除氧”等情况，其除氧效果好，且稳定。当然价格也较高。

除去水中溶氧的方发有很多 
1.加热法（又称热力除氧）：将水加热即可 
2.铁屑法（也用海绵铁）：把铁屑装在一个柱形容器内然后让水从中流过 
3.除氧剂法（又称化学除氧）：在市场上有专门的水除氧剂将其加入水中即可 
4.真空除氧：根据气体溶解度随压力减小而减小将其减压使氧气逸出 
以上是几种比较常用的方法 
除氧还有其它方法不局限于以上几种 
比如利用膜技术（常用于半导体工业）

一、概述

　　常温块状海绵铁除氧剂，是一种环保型水处理介质。采用经活化处理得到的高活性，大比表面积的海绵铁滤料型除氧剂。常温下处理工业水（或软水）都取得理想的效果（残氧含量：0.03-0.05mg/L），海绵铁除氧剂具有配套设施投资少，维护简单，运输成本低，除氧效果好的优点，可广泛用于锅炉和循环水设备 的防腐，是一种性价比很高的节能产品。 

二、除氧原理

　　采用具有巨大比表面积的海绵铁为滤料，当含有溶解氧的水通过海绵铁时，水中氧气与海绵铁发生生彻底的氧化反应。其化学反应如下：
2Fe+2H2O+O2---2Fe(OH)2
2Fe(OH)2+H2O+2O2---2Fe(OH)3
　　反应产物Fe(OH)3为不溶于水的松软絮状物，当其积 累到一定程度时，即可通过反冲洗排掉，恢复到初始的除氧能力。 

三、工作环境

　　处理水量：4-50t/h 反洗强度：16-21L/m2
　　反洗间隔：24h 工作温度：5-80℃
　　除氧速度：15-18m/h 处理前溶氧含量：6-8mg/L
　　工作压力：0.15-0.5MPa 处理后溶氧含量：0.03-0.05mg/L 

四、应用范围

　　各种锅炉、换热器、热力管线补水、工业循环冷却水及油田注水。 

五、性能特点

1.使用帮命长、无毒、不污染环境，出水含氧量稳定在0.05mg/L以下，完全符合国家低压锅炉水质标准（GB1576-2001）要求。
2.常温运行，无需加热，运行成本低，克服了热力除氧，真空除氧须加热耗能的缺点。
3.用量少，一般情况下除氧剂消耗量1吨水为10g。
4.反洗频率低，再生效果好。

 

 

海绵铁具有较好的还原活性和高比表面积特点，作为水除氧剂的海绵粒度为2-5mm，空隙率极高，比表面积大，活性高，极易与水中的氧发生反应生成Fe3O3，从而达到除氧目的，反应产物为不易溶于水的絮状沉淀，被拦截下来，用一定强度的反洗水可以冲洗干净。硬度 5--7 不均匀系数 k80≤1.8 空隙率 30-50% 含灰量 <0.5 其它金属含量。

1、工作原理

常温过滤式除氧化学除氧，它采用专门生产的活性海绵铁（直接还原铁）来去除水中溶解氧，海绵铁主要成分是铁，其疏松多孔的内部结构，提供的比表面积是普通铁屑的5-10倍，可使水中的氧与铁发生迅速彻底的氧化反应，使溶解氧稳定在0.05mg/L以下，其反应式为：

2Fe2+ + 2H2O + O2→2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+ 2H2O +O2→4Fe(OH)3

反应产物Fe(OH)2、Fe(OH)3为不易溶于水的絮状沉淀，当随着水流经其余的海绵铁颗粒时被拦截下来，只要用一定强度的反洗水流就可以冲洗干净（大约5分钟）。

海绵铁的消耗量很低，根据处理水量与水质的不同，一般3-6个月补充一次即可。

（经过除氧后的中增加了少量的铁离子，一般为0.2-0.5mg/L，对于热水锅炉来说仍符合国家规定的水质标准，但对于蒸汽锅炉或对给水Fe2+有严格要求的给水除氧来说，可以加装除铁装置，去除水中的Fe2+。）

作为水除氧剂的海绵铁是利用粒度在-200目以下的Fe3O4粉末粘结在一起，粒度为2-5mm左右。因其还原过程发生置换反应，形成一定数量的空隙，还有粉末微粒粘结时的空隙，使得除氧剂孔隙极高，比表面积大，又因其为原生矿直接还原所得，相对纯净，所以活性极高，极与水中的氧发应生成Fe3O4，从而达到除氧目的。同时利用率也得到提高到90%以上。而且由于含有一定量的杂质，使其在除氧过程中颗粒之间只能是弱键连接，基本不锈死团。该产品经多家单位使用后，效果十分理想，出水含氧量讲到0.05mg/L，处理每立方米水仅消耗25g左右，真正做到了高质量，低成本运行。

因不经软化的水易使除氧剂表面发生钝化，使其氧化减慢，而影响除氧效果，故应先软化再除氧。使用一段时间后，应进行反洗。

2、主要特点

技术特点：海绵铁除氧器采用的技术及工作原理有以下特点：

⑴可在常温下实现除氧，进水无需加热；

⑵系统可随时供水，可不需准备时间，也可不需要除氧水箱；

⑶除氧效果稳定可靠，出水中溶解氧含量稳定≤0.05mg/L，符合低压锅炉水质标准；

⑷安装无特殊要求，克服了热力、真空除氧必须高位安装的不便；⑸设备可低位布置，工艺简单，无过高的高度要求。

锅炉和循环水设施的防腐是世界性一大难题，每年由于腐蚀而造成的经济损失高达数十亿美元，在各种腐蚀当中以氧腐蚀最为严重，降低和去除水中的溶解氧是防止锅炉和管道等热力设施腐蚀的一种有效手段。热力除氧、真空除氧、解吸除氧和化学药剂除氧方法均存在投资大、运行成本高、水质不稳定、控制难度大、维修复杂等缺点，造成绝大部分除氧设施闲置。
　　常温块状海绵铁除氧剂在常温下有效的解决了这一问题，该除氧剂装在除氧器中，利用氧化还原反应原理，通过过滤式除淀方式，使新的除氧设备投入低、易控制、易维修，除氧效果好，运行成本每吨不足0.10元，一般情况下除氧剂消耗量为10g/t以下，且除氧器占地面积小，可低位安装，无论对锅炉给水，还是工业循环水，都具有理想的除氧效果（≤0.03mg/L）。