一、工藝核心邏輯:“三級遞進 + 產(chǎn)物復(fù)用” 的協(xié)同除氧體系
中天恒遠電化學(xué)三位一體除氧器突破單一除氧技術(shù)局限,通過真空解析預(yù)除氧、電化學(xué)主動除氧、化學(xué)殘氧清除三個串聯(lián)環(huán)節(jié),實現(xiàn) “粗除 - 精除 - 徹底清除” 的階梯式除氧效果。其核心創(chuàng)新在于將前序環(huán)節(jié)的反應(yīng)產(chǎn)物作為后序環(huán)節(jié)的除氧劑,形成 “無額外藥劑投加” 的閉環(huán)系統(tǒng),適配中高壓鍋爐、大型化工等對除氧精度要求嚴苛的場景。
二、三級除氧工藝原理詳解
1. 第一級:真空解析預(yù)除氧 —— 依托負壓的物理性粗除氧
作為除氧首道防線,此環(huán)節(jié)通過負壓環(huán)境降低氧氣溶解度,快速去除水中 50%-80% 的溶解氧,為后續(xù)深度處理減負。
核心結(jié)構(gòu):全密閉除氧頭、高效強旋膜裝置、水噴射真空泵機組(長喉型射水抽氣器),運行時維持 - 0.05~-0.075MPa 負壓。
工藝過程:
待除氧水(常溫或低溫)經(jīng)增壓泵加壓至 0.2MPa,進入強旋膜裝置,被切割為厚度僅 0.1-0.3mm 的旋轉(zhuǎn)水膜裙,比表面積較傳統(tǒng)噴淋提升 4-6 倍;
水噴射真空泵抽真空形成負壓環(huán)境,根據(jù)亨利定律,氧氣在水中的溶解度隨其分壓力降低而驟降,水膜中的溶解氧快速逸出;
逸出的氧氣與不凝性氣體被抽氣器強制排出,水溫在此過程中因負壓蒸發(fā)略有升高(通常升至 30-60℃),進一步強化除氧效果。
關(guān)鍵作用:快速將溶解氧濃度從 8-10mg/L 降至 1-3mg/L,同時去除二氧化碳等腐蝕性氣體,避免后續(xù)電化學(xué)單元因氣體干擾導(dǎo)致電極效率下降。
2. 第二級:電化學(xué)主動除氧 —— 依托電解反應(yīng)的精準精除氧
此環(huán)節(jié)為設(shè)備核心,通過外接直流電源引發(fā)電極反應(yīng),主動消耗溶解氧,相比海綿鐵等被動腐蝕除氧,能量級提升近 1000 倍。
核心結(jié)構(gòu):連續(xù)反應(yīng)電解缸(內(nèi)置陽極板與陰極板,極板間距 6-8mm,構(gòu)成分解水道)、直流電源模塊、PLC 電流控制器。
電極反應(yīng)機制:
電極類型反應(yīng)方程式反應(yīng)本質(zhì)與作用
陽極(鐵板)Fe → Fe²⁺ + 2e⁻氧化反應(yīng):陽極鐵原子失去電子,生成二價鐵離子(Fe²⁺),為后續(xù)化學(xué)除氧儲備反應(yīng)物
陰極(惰性電極)O₂ + 4e⁻ + 2H₂O → 4OH⁻還原反應(yīng):溶解氧在陰極獲得電子,與水分子結(jié)合生成氫氧根離子(OH⁻),直接消耗氧氣
工藝特點:
主動除氧不受水溫(10-80℃)、流量波動(設(shè)計值的 50%-120%)影響,反應(yīng)速率僅由電極電流密度控制(通常調(diào)節(jié)范圍 0.5-2A/dm²);
經(jīng)此環(huán)節(jié)處理后,溶解氧濃度可降至 0.05-0.1mg/L,接近《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》(GB/T 1576-2022)的高標(biāo)準要求。
3. 第三級:化學(xué)殘氧清除 —— 依托產(chǎn)物復(fù)用的閉環(huán)式終除氧
此環(huán)節(jié)無需額外投加化學(xué)藥劑,直接利用電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物實現(xiàn)殘氧徹底清除,是設(shè)備 “低成本、無二次污染” 的核心保障。
反應(yīng)機制:
電化學(xué)環(huán)節(jié)生成的 Fe²⁺與 OH⁻在水流中自然結(jié)合,形成具有強還原性的氫氧化亞鐵(Fe (OH)₂):
Fe²⁺ + 2OH⁻ → Fe(OH)₂;
Fe (OH)₂與水中殘余溶解氧發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成穩(wěn)定的氫氧化鐵(Fe (OH)₃):
4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃。
工藝優(yōu)勢:
殘氧清除率可達 99% 以上,最終出水溶解氧濃度可低至 0.01mg/L 以下,甚至出現(xiàn)鍋檢所檢測 “負值” 的極端效果(即水中無游離氧且存在過量還原劑);
生成的 Fe (OH)₃呈絮狀沉淀,可通過后續(xù)過濾單元去除,無藥劑殘留風(fēng)險,避免傳統(tǒng)化學(xué)除氧劑(如亞硫酸鈉)導(dǎo)致的水質(zhì)鹽度升高問題。
三、設(shè)備核心組件與運行協(xié)同邏輯
除氧效果的穩(wěn)定性依賴各組件的精準協(xié)同,其關(guān)鍵設(shè)備構(gòu)成與聯(lián)動關(guān)系如下:
核心組件功能:
組件名稱核心作用技術(shù)參數(shù)參考
強旋膜裝置將水流轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)水膜,擴大氣液接觸面積水膜厚度 0.1-0.3mm,旋轉(zhuǎn)流速 1.2-1.5m/s
水噴射真空泵維持系統(tǒng)負壓,排出逸出氣體抽氣量較傳統(tǒng)設(shè)備提升 1 倍,噪聲≤65dB
電解分離缸提供電極反應(yīng)空間,控制水流停留時間極板間距 6-8mm,停留時間 3-5 分鐘
PLC 控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)真空度、電極電流、進水量實時監(jiān)測溶解氧(精度 0.01mg/L),超差自動報警
運行協(xié)同流程:
啟動階段:先通過水噴射真空泵將系統(tǒng)真空度抽至 - 0.075MPa,再開啟進水泵,避免負壓不足導(dǎo)致除氧效率下降;
運行階段:PLC 根據(jù)出水溶解氧數(shù)據(jù)自動調(diào)節(jié)電解缸電流(溶解氧超標(biāo)時增大電流,提升 Fe²⁺生成量),同時維持真空度穩(wěn)定;
停機階段:先關(guān)閉進水閥,再停真空泵,防止射水箱水倒吸污染除氧系統(tǒng)。
四、與常溫過濾式除氧器的核心技術(shù)差異
為清晰展現(xiàn)技術(shù)定位,結(jié)合你已了解的常溫過濾式除氧器,形成關(guān)鍵維度對比:
對比維度中天恒遠電化學(xué)三位一體除氧器常溫過濾式除氧器
除氧原理真空物理除氧 + 電化學(xué)反應(yīng) + 化學(xué)氧化還原介質(zhì)吸附 + 被動化學(xué)腐蝕
除氧精度可達 0.01mg/L 以下通常 0.05mg/L 左右
反應(yīng)驅(qū)動力外接電源(主動反應(yīng))自然腐蝕(被動反應(yīng))
藥劑需求無額外投加(產(chǎn)物復(fù)用)無(介質(zhì)自身消耗)
處理量上限單臺可達 300t/h 以上單臺≤50t/h
適用場景中高壓鍋爐、大型化工裝置低壓鍋爐、小型循環(huán)水系統(tǒng)
核心優(yōu)勢精度極高、處理量大、無藥劑污染能耗低、結(jié)構(gòu)簡單、維護便捷





