本科毕业论文烧水壶里水垢处理方法的研究
学院：理学院
专业：化学工程与工艺
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论文提交日期：二0一二年六月
摘要
目的：寻找一种能够有效去除水垢，又不损害锅炉或水壶的无毒的良好除垢剂。方法：用无水乙醇、氯化铵、盐酸、冰乙酸、乙酸钠、碳酸氢钠、柠檬酸钠、柠檬酸、乙酸铵、碳酸钠、碳酸钙、硫酸钙、食醋等溶解水垢，观察状况。选择出几种最有效、最温和的溶剂。用所选出的溶剂分别在不同时间、不同浓度、不同温度下的溶解状况。结果：共选出醋酸、柠檬酸、食醋三种比较好的溶剂。结论：对于三种不同溶剂对水垢的溶解情况差别不大可以总结出最好的溶解水垢的条件：浓度为0.4—0.6mol/L 温度为65℃左右并在40—60分钟。
关键词: 水垢；溶剂；溶解；除垢剂
Study on Removing Scale from a Kettle
Abstract
The aim of this work is to find a good detergent that can effectively remove the scale, but not to damage the boiler or the kettle. The methods are using absolute ethanol, ammonium chloride, hydrochloric acid, acetic acid, anhydrous sodium acetate, sodium bicarbonate, sodium citrate, citric acid, sodium bicarbonate, ammonium acetate, anhydrous sodium carbonate, calcium carbonate, calcium sulfate, and vinegar to dissolve the scale, and observe the condition. The several most effective and most mild solvents were chosen, and the research was made under the different conditions such as different time, different concentration, and different temperatures. Results showed that the most appropriate solvents were acetic acid, citric acid, and vinegar. The best conditions were the concentration of 0.4- 0.6mol/L, temperature at 65℃, and the time is 40- 60minutes.
Key Words: Scale; Solvent; Dissolution; Detergent
目录
1 文献综述 (3)
1.1 前言 (3)
1.2 水垢的形成 (3)
1.3 水垢的组成 (3)
1.4 水垢的危害 (3)
1.5 水垢的预防 (4)
1.5.1 化学方法 (4)
1.5.2 物理方法 (4)
1.6 水垢的清理 (5)
2 实验材料与方法 (5)
2.1实验材料 (5)
2.2实验仪器 (5)
2.3实验方法 (5)
2.4 结果与分析 (6)
3 实验选取最几种有效的溶剂 (6)
3.1.1 不同种类酸对水垢的溶解效率 (7)
3.1.2 不同溶剂对水垢的溶解效率 (7)
3.2在25℃不同反应时间对水垢的溶解效率 (7)
3.3在25℃不同浓度对水垢的溶解效率 (8)
3.4不同温度对水垢的溶解效率 (9)
3.5 结果与讨论 (10)
4 展望 (11)
致谢 (12)
参考文献 (13)
1 文献综述
1.1 前言
锅炉是工农业生产和人民生活中广泛使用的特种设备，是生产蒸气或热水的热工设备之一，其传能介质原料是水。锅炉用水水质的好坏，对其安全运行及能源消耗有很大的影响。当锅炉用水不合要求时，锅炉受热面就会结生水垢，因而不仅浪费大量的燃料，还会危及锅炉安全运行。据有关资料介绍（1），目前全国有近40万余台锅炉，在每年的事故统计中，因水质不良，水垢严重引起的事故超过事故总数的20%；由于结生水垢，每年要浪费燃料达千万吨，并造成几亿元的经济损失。
1.2 水垢的形成
水垢的形成（2）是一个复杂的物理化学过程，其原因有内因和外因两个方面。一是水中有钙、镁离子及其它重金属离子存在，是水垢形成的根本原因也叫内因；二是固态物质从过饱和的炉水中沉淀析出并粘附在金属受热面上，是水垢形成的外因。当含有钙、镁等盐类杂质的水进入锅炉后，吸收高温烟气传给的热量，钙、镁盐类杂质便会发生化学反应，生成难溶物质析出。随着炉水的不断蒸发逐渐浓缩，当达到一定浓度时，析出物就会成为固体沉淀析出，附着在锅筒、水冷壁管等受热面的内壁上，形成一层“膜”，阻碍热量传递，这层“膜”称之为水垢。
1.3 水垢的组成
水垢的组成或成分是比较复杂的，通常都不是一种单一化合物，而是以一种化学成分为主，并同时含有其它化学成分。按其水垢的化学成分，一般可分为碳酸盐水垢、硫酸盐水垢、硅酸盐水垢、氧化铁水垢、含油水垢、混合水垢及泥垢等几种。
1.4 水垢的危害
水垢的危害：1、降低锅炉热效率，浪费大量燃料。2、引起金属过热，强度降低，危及安全。3、破坏水循环。4、增加检修量，浪费大量资金。5、缩短锅炉使用寿命。
1.5 水垢的预防
水垢的防治方法有阻垢和除垢 2 种，前者是抑制或消除结垢，后者是对系统中已经形成的垢进行清除。防垢方法有化学法、物理法、生物法、化学/物理法，在此主要对化学法及物理法进行介绍。
1.5.1 化学方法
化学防治方法主要有石灰软化法、加碱沉淀法、碳化处理、加酸处理、离子交换软化法和投加阻垢剂法等，前 4 种方法比较传统，效果直接但耗费药剂量大，产生的废液需进行处理，应用成本较高，因此已逐渐淘汰。目前国内外较为先进的处理方法（3）为离子交换软化法和投加阻垢剂法。
离子交换软化法：离子交换软化法采用钠型阳离子交换树脂对硬水进行处理，水中的Ca2+、Mg2+等与Na+发生交换，并与树脂结合：R（SO3Na）2+Ca（HCO）2 R（SO3）2Ca+2NaHCO3方法可除去水中的Ca2+、Mg2+结垢离子，达到阻垢目的。离子交换法可以起到深度软化水的效果，但是设备在使用过程中需重复再生。
投加阻垢剂法：目前水处理系统中采用的阻垢剂主要为阻垢缓蚀剂和阻垢分散剂。阻垢缓蚀剂有无机聚合磷酸盐、有机磷酸盐，循环水系统多采用有机多元磷酸。阻垢分散剂主要是中、低分子质量的水溶性聚合物，包括均聚物和共聚物2 大类，均聚物有聚丙烯酸、聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸及其钠盐等；共聚物的品种较多，以丙烯酸系和马来酸系的二元或三元共聚物为主，还有磺酸类共聚物和含磷共聚物等。由于水处理药剂多为磷系，存在富营养化问题，易产生“赤潮”公害。随着环保意识的增强，一些低磷、无磷的绿色阻垢剂成为国内外水处理领域的研究热点。20 世纪90 年代开始即有绿色阻垢剂的开发研究，目前已有报道指出聚天冬氨酸及聚琥珀氨酸等具有多元阻垢及缓蚀性能，且具有可生物降解性，应用前景广阔。
1.5.2 物理方法
物理方法主要是利用电、磁、光、声等技术阻垢或除垢，典型的物理控垢方法有物理清洗、采用防腐阻垢涂料及非金属材料换热面、膜法水处理、静电水处理、电子水处理、磁化处理和超声波处理等。其中物理清洗只能清除已生成的老
垢，但其操作简单，适用于对控垢要求不高的场合；采用防腐阻垢涂料及非金属换热面可改变设备材料的表面性能，使成垢离子难以在接触设备上沉积，达到阻垢目的，但由于施工复杂，应用场合受到限制。目前采用的典型物理方法有膜分离法、磁化处理法、静电水处理法、电子水处理法、超声波水处理法等。
1.6 水垢的清理
水垢的清理：通常水垢的清除有机械法和化学法两大类。机械法除垢及利用各种铲、削工具或专门的铣管器进行除垢，近年来利用高压水清垢（4）亦得到广泛应用。但机械法除垢劳动强度大，易损坏传热面，清除不彻底，增加传热面的粗糙度，所以锅炉清洗仪化学法为主。化学法清洗锅炉水垢基本为酸洗或碱洗，碱洗法就是将不同品种、不同浓度的碱液注入锅炉，然后在一定压力下进行煮炉，从而达到碱洗的目的。酸洗除垢（5）时，酸不仅能清除锅炉受热面上的水垢，同时也能与金属反应，从而使锅炉遭受腐蚀或穿孔。因此酸洗的技术与要求比较高，锅炉酸清洗除垢时，必须请具有相应酸清洗级别的酸洗单位来进行。清洗前对锅炉进行检查及采样分析。
2 实验材料与方法
2.1实验材料
水垢、无水乙醇、氯化铵、盐酸、冰乙酸、乙酸钠、碳酸氢钠、柠檬酸钠、柠檬酸、乙酸铵、碳酸钠、碳酸钙、硫酸钙、食醋（4.5g/100mL）、乙二胺四乙酸二钠盐、NH3—NH4Cl、缓冲溶液、氢氧化钠、铬黑T指示剂、钙指示剂、各地区水样（8份）。
2.2实验仪器
电热恒温水浴箱、称量瓶、酸式滴定管（50mL）、锥形瓶（250mL）、吸量管（10mL）、移液管（50mL）、量筒（10mL）、量筒（50mL）、烧杯（100mL）、药勺。
2.3实验方法
测水的硬度（6）：
（1）EDTA标准溶液的配制：
在小烧杯中，准确称取分析纯的乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA ）0.5～0.6克，加水溶解（加热），在250mL 容量瓶中定容。 c (EDTA)＝0.2501000
)EDTA ()EDTA (?M m （2）硬度测定（7）（8）：
取水样50.00mL 毫升于250mL 三角瓶中，加5mLpH 值为10的缓冲溶液，加少许铬黑T 指示剂。用EDTA 标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色。记录EDTA 用量V 1毫升。
另取水样50.00mL 毫升于250mL 三角瓶中，加5mL10％NaOH 溶液，摇匀。再加少许钙指示剂，用EDTA 标准溶液滴定至溶液由红色变为纯蓝色。记录所用EDTA 体积V 2毫升。
Ca(mg/L)＝100000
.5008.40)EDT A (2???c V Mg(mg/L)＝100000
.5031.24)EDT A (21
???-c V V ）（ 水的总硬度［CaO(mg/L)］＝1000100000
.501000)CaO ()EDTA (1???
?M c V 水的总硬度（德国度）1000100000
.50101000)CaO ()EDTA (1?????M c V
3 结果与分析
3.1几个不同地区的水硬度的比较
表1 几个不同地方的水的硬度
地区
河北邢台 巴彦淖尔 呼和浩特和林格尔 山东菏泽 赤峰敖汉 赤峰宁城 湖北仙桃 呼和浩特 Ca
（mg/L ）
70.40 152.6 130.9 13.76 222.8 75.91 91.38 55.03 Mg
（mg/L ）
1.925 41.52 10.01 1.785 7.106 10.98 6.449 10.29 CaO
（mg/L ）
102.8 305.1 206.0 23.00 327.7 131.3 142.5 100.6 德国度 10.28 30.51 20.60 2.30 32.77 13.13 14.25 10.06
通过实验数据，比较以上几个地方的水的硬度，赤峰市敖汉地区水的硬度较高，而山东菏泽地区水的硬度则较低。赤峰宁城、呼和浩特和林格尔、巴彦淖尔等地区的水硬度则偏高。河北邢台、湖北仙桃、及呼和浩特的水硬度则适中。
3.2 实验选取最几种有效的溶剂
3.2.1 不同种类溶剂对水垢的溶解效率
在小烧杯中，称取0.1克水垢，加入0.1mol·L－1的20mL溶剂，在温度为25℃时，经过10分钟后倒掉溶剂，将所剩下的固体晾干，称重，计算出溶解的百分率。
表2 不同种类酸对水垢的溶解效率
溶剂盐酸醋酸柠檬
酸
氯化
铵
碳酸
钠
碳酸
氢钠
碳酸
氢铵
醋酸
铵
乙醇
醋酸
钠
柠檬
酸钠
食醋
溶解百
分率
53.3 31.6 35.4 4.9 4.2 2.7 14.7 13.2 12.3 5.2 10.1 28.7
3.2.2 不同溶剂对水垢的溶解效率
在小烧杯中，称取0.1克水垢，加入0.1mol·L－1的20mL溶剂，在25℃下，经过30分钟后倒掉溶剂，所剩下的固体晾干，称重，计算出溶解的百分率。
其结果见表3。
表3不同溶剂对水垢的溶解效率
溶剂盐酸醋酸柠檬
酸
氯化
铵
碳酸
钠
碳酸
氢钠
碳酸
氢铵
醋酸
铵
乙醇
醋酸
钠
柠檬
酸钠
食醋
溶解百
分率
55.6 35.3 41.6 6.6 5.7 3 19.9 17.6 13.5 10.3 18 32.6
根据实验数据得知，所有这些溶剂中，水垢在30分钟内的溶解率比其在10分钟内的溶解率都有所增加。酸性溶剂对水垢的溶解效率较高，盐酸的效率最高，
但盐酸作为一种强酸对设备的损害比较大，醋酸、柠檬酸、食醋对水垢的溶解效
率也较好，并且它们对设备的损害程度较小、毒性不大，所以经过综合考虑选出
了几种较合适的溶剂：醋酸、柠檬酸、食醋，用这些溶剂做了下面的实验。
3.3 在不同反应时间内对水垢的溶解效率
在25℃下，取9个小烧杯，每个烧杯分别称取0.1克水垢，加入10mL 0.1 mol·L－1醋酸，分别溶解10、20、30、40、50、60、70、80、90分钟后，将溶液
倒掉，将剩余水垢烘干称重，并计算不同时间的溶解百分率，其结果见表4。
表4 醋酸在不同反应时间内对水垢的溶解效率
时间（min）10 20 30 40 50 60 70 80 90
溶解百分率32.5 34.5 36.9 39.5 42.4 44.6 45 45.3 45.5
结论：
由表4可以看出，在10-60min范围内，溶解百分率随着时间增加而增加，而到了60min之后溶解百分率随时间变化不大。
在25℃下，取9个小烧杯，每个烧杯分别称取0.1克水垢，加入10mL 0.1 mol·L－1柠檬酸，分别溶解10、20、30、40、50、60、70、80、90分钟后,将溶液倒掉，将剩余水垢烘干称重，并计算不同时间的溶解百分率，其结果见表5。
表5柠檬酸在不同反应时间内对水垢的溶解效率
时间（min）10 20 30 40 50 60 70 80 90
溶解百分率32.2 34.3 36.8 38.2 40.4 41.1 41.9 42.5 43.3
结论：
由表5可以看出，在10-50min范围内，溶解百分率随着时间增加而增加，而到了50min之后溶解百分率随时间变化不大。
在25℃下，取9个小烧杯，每个烧杯分别称取0.1克水垢，加入10mL 水与食醋体积比为6.51/1的溶剂，分别溶解10、20、30、40、50、60、70、80、90分钟后，将溶液倒掉，将剩余水垢烘干称重，并计算不同时间的溶解百分率，其结果见表6。
表6食醋在不同反应时间内对水垢的溶解效率
时间（min）10 20 30 40 50 60 70 80 90
溶解百分率27.9 30.4 32.5 34.3 35.8 37.5 38.2 38.9 40.7
结论：
由表6可以看出，在10-60min范围内，溶解百分率随着时间增加而增加，而到了60min之后溶解百分率随时间变化不大。
3.4不同浓度对水垢的溶解效率
在25℃下，取9个小烧杯，每个烧杯分别称取0.1克水垢，分别加入10mL 0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9 mol·L－1醋酸，十分钟后观察现象，将溶液倒掉，将剩余水垢烘干称重，并计算不同浓度下醋酸对水垢的溶解百分率，其结果见表7。
表7 不同浓度的醋酸对水垢的溶解效率
浓度（mol/L）0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
溶解百分率31.8 36.8 45.9 50.5 54.6 59.2 60.6 62.7 64.8
结论：
由表7可以看出，在0.1—0.6 mol·L－1范围内，溶解百分率随着浓度增加而增加，而到了0.6 mol·L－1之后溶解百分率随浓度变化不大。
在25℃下，取9个小烧杯，每个烧杯分别称取0.1克水垢，分别加入10mL 0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9 mol·L－1柠檬酸，十分钟后观察现象，将溶液倒掉，将剩余水垢烘干称重，并计算不同浓度下柠檬酸对水垢的溶解百分率，其结果见表8。
表8 不同浓度的柠檬酸对水垢的溶解效率
浓度（mol/L）0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
溶解百分率33.4 38.1 46.6 51.9 55.4 60.5 62.2 63.1 64.7
结论：
由表8可以看出，在0.1—0.6 mol·L－1范围内，溶解百分率随着浓度增加而增加，而到了0.6 mol·L－1之后溶解百分率随浓度变化不大。
在25℃下，取9个小烧杯，每个烧杯分别称取0.1克水垢，分别加入10mL 水与食醋体积比分别为6.51、2.67、1.5、0.87、0.5、0.25、0.08的溶剂十分钟后观察现象，将溶液倒掉，将剩余水垢烘干称重，并计算不同浓度下食醋对水垢的溶解百分率,其结果见表9
表9 不同浓度的食醋对水垢的溶解效率
水与食醋体积比 6.51/1 2.76/1 1.5/1 0.87/1 0.5/1 0.25/1 0．08/1 溶解百分率29.6 35.5 44.6 48.9 53.6 57.7 59.3 结论：
由表9可以看出，在水与食醋体积比为6.51—0.08的范围内，溶解百分率随着浓度增加而增加，而到了水与食醋体积比为0.25之后溶解百分率随浓度变化不大。
3.5不同温度对水垢的溶解效率
取9个小烧杯，每个烧杯分别称取0.1克水垢，加入10mL 0.1 mol·L－1醋酸，并分别置于25、30、35、40、45、50、55、60、65℃的恒温水浴中十分钟，观察现象，将溶液倒掉，将剩余水垢烘干称重，并计算溶解百分率，其结果见表10。
表10 不同温度条件下醋酸对水垢的溶解效率
温度（℃）25 30 35 40 45 50 55 60 65
溶解百分率33.2 36.5 39.3 41.6 43.6 45.8 48 51.6 55.8
结论：
由表10可以看出，在25—65℃范围内，溶解百分率随温度增加而增加。
取9个小烧杯，每个烧杯分别称取0.1克水垢，加入10mL 0.1 mol·L－1柠檬酸，并分别置于25、30、35、40、45、50、55、60、65℃的恒温水浴中十分钟，观察现象，将溶液倒掉，将剩余水垢烘干称重，并计算溶解百分率，其结果见表11。
表11 不同温度条件下柠檬酸对水垢的溶解效率
温度（℃）25 30 35 40 45 50 55 60 65
溶解百分率35.5 37.4 40.1 42.4 45.4 47.1 49 51.5 54.4
结论：
由表11可以看出，在25—65℃范围内，溶解百分率随温度增加而增加。
取9个小烧杯，每个烧杯分别称取0.1克水垢，加入10mL水与食醋体积比为6.51/1的溶剂，并分别置于25、30、35、40、45、50、55、60、65℃的恒温
水浴中十分钟，观察现象，将溶液倒掉，将剩余水垢烘干称重，并计算溶解百分率。
其结果见表12。
表12 不同温度条件下食醋对水垢的溶解效率
温度（℃）25 30 35 40 45 50 55 60 65
溶解百分率30.3 33.5 36.3 40.9 43.9 46 47.4 49.7 52.7
结论：
由表12可以看出，在25—65℃范围内，溶解百分率随温度增加而增加。
3.6 结果与讨论
通过用各种溶剂对水垢的溶解情况可以看出比较温和而效果有比较明显的溶剂有醋酸、柠檬酸、食醋。
对以上三种溶剂在不同时间对水垢的溶解情况可以看出醋酸在50—60分钟的范围内对水垢的溶解情况最为有效及明显。而柠檬酸在40—50分钟内对水垢的溶解情况最为有效及明显。食醋在50—60分钟范围内对水垢的溶解情况最为有效及明显。
对以上三种溶剂在不同浓度下对水垢的溶解状况可以看出醋酸在0.5—0.6 mol·L－1的范围内对水垢的溶解状况最好。而柠檬酸在0.5—0.6 mol·L－1的范围内对水垢的溶解状况最好。水与食醋体积比为0.5/1—0.25/1的范围内对水垢的溶解状况最好。
而对以上三种溶剂在25—65℃范围内对水垢的溶解状况可以看出醋酸、柠檬酸、及食醋皆在25—65℃范围内，溶解百分率随温度增加而增加。
综上对于三种不同溶剂对水垢的溶解情况差别不大可以总结出最好的溶解水垢的条件：醋酸在50—60分钟，0.5—0.6 mol·L－1的范围内，在65℃对水垢溶解效果最好。柠檬酸在40—50分钟，0.5—0.6 mol·L－1的范围内，在65℃对水垢溶解效果最好。食醋在50—60分钟，水与食醋体积比为0.5/1—0.25/1的范围内，在65℃对水垢溶解效果最好。
4 展望
目前已发展的水垢防治方法各有所长，在实际应用中常需结合2种或2种以上的控垢方法。目前应用较多的是化学防垢除垢方法，其操作简单，除垢效果稳定，效率高，但药剂及人工费用较高，且当处理不当或药剂使用不当时都会导致设备和管道腐蚀，除此之外化学除垢剂对操作人员的健康也有一定损害，除垢处理后的废液易对环境造成威胁，其发展都到一定限制。因此进一步开发生物降解性能好、除垢效率高且经济易行的新型阻垢剂，将是今后水垢防治的重要研究方向之一。物理防垢方法自动化程度高且操作简单，但处理强度高的硬垢和腐蚀产物时效果一般不理想。物理防垢方法的作用机理尚不清楚，工作稳定性也有待于提高，但其对环境危害小，适用于大规模推广应用，是水垢防治的一个重要研究方向，具有广阔的发展前景。
致谢
本论文是在------老师的悉心指导下完成的。从毕业论文题目的选择、到选到课题的研究和论证，再到本毕业论文的编写、修改，每一步都有那老师的细心指导和认真的解析。在那老师的指导下，我在各方面都有所提高，老师以严谨求实，一丝不苟的治学态度和勤勉的工作态度深深感染了我，给我巨大的启迪，鼓舞和鞭策，并成为我人生路上值得学习的榜样。使我的知识层次又有所提高。同时感谢所有教育过我的专业老师，你们传授的专业知识是我不断成长的源泉也是完成本论文的基础。也感谢我同一组的组员和班里的同学是你们在我遇到难题是帮我找到大量资料，解决难题。再次真诚感谢所有帮助过我的老师同学。通过这次毕业设计不仅提高了我独立思考问题解决问题的能力而且培养了认真严谨，一丝不苟的学习态度。由于经验匮乏，能力有限，设计中难免有许多考虑不周全的地方，希望各位老师多加指教。
参考文献
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8 韦寿莲、叶泽龙、林泽卯.影响水硬度测定的若干因素[J].肇庆学院学报，2009,30（3）：58-62
除水垢节能的原理 无论使用哪一种水加热设备，加热器件表面都会结水垢，增加了热阻，就降低了加热器的热效率，增加了能源消耗。减少或消除水垢，就可以节能。 1、水垢的危害 厨房使用的自来水，都是溶解着大量的钙离子（Ca2+）和镁离子（Mg2+），通常所说的“水很硬”，就是水中含有较多的钙离子和镁离子。水被加热时，钙离子和镁离子的碳酸盐（碳酸钙和碳酸镁）在水中的溶解度会大幅度降低，其中大部分就会从水中析出而形成沉淀，也就形成了水垢。 水垢往往以晶体形式附着在加热壁面上，非常牢固。水垢的导热系数约1.2w/m．℃，而钢板的导热系数约48w/m．℃， 1mm厚的 水垢热阻，相当于40mm厚的钢板热阻。水垢阻碍热量传导，热量传 导减慢，金属传热壁内温度升高，随着水垢加厚而明显升高，1mm厚水垢，锅炉中水垢结生得越厚，热效率就越低，燃料消耗就越大。实验数据表明，当结生水垢达1.5毫米时，就要多消耗6%的燃料；为5毫米时，燃料消耗就要达到15%；为8毫米时，燃料消耗量则增至34%。金属受热后能很快将热量传递给水，此时两者的温差约为30℃。但是，如果受热面结生水垢，情况就不大一样了。例如，当工作压力为1.25Mpa的锅炉受热面结有1毫米厚水垢时（混合水垢），金属壁与
水温差就会达到200℃左右。也就是说此时金属壁温在钢材允许温度之内。但当水垢是3毫米时，金属壁温则上升到580℃，远远超过了钢材的允许温度。几毫米厚的水垢，就会使传热量下降一半。电加热管内的电阻丝在1800C时，就可以把水加温到1000C，电加热管结水垢1毫米以后，电阻丝在3500C才能把水烧开。热效率低，管内温度就高，容易损坏电加热管，壁管变形，还会形成垢下腐蚀，降低部件的强度。 在厨房内有大量的水加热设备，各种蒸柜、热水器、热保温设备。加热器上结满厚厚的水垢，加热器表面必须升高温度，增加能耗，电加热器就要增加电流量，才能到加热的温度指标，热传导速度慢，加温时间加长，增加能耗，日积月累浪费了大量的能源。 消除水垢有用软化水装置、化学除垢和磁化水除垢等方法。在厨房可采用磁化水处理装置，增加水的活性除垢，改变水结垢的结构，就会沉积软垢，还会使硬垢脱落，消除结垢。方法简单易行，费用低。 2、磁化水除垢原理 水在加热器管壁上结的水垢，是一种硬垢CaCO3，称为方解石。其物化特性类似于大理石，排列致密，结构坚硬，对金属粘结力强，传热效果差。由国家工业水处理技术研究中心，提供10000倍放大镜下水垢的照片，如图1。
锅炉水垢清洗 锅炉水垢清洗 1.锅炉机械除垢 主要采用电动洗管器、扁铲、钢丝刷及手锤等工具进行机械除垢。此法比较简单，成本低，但劳动强度大，除垢效果差，易损坏金属表面，只适用于结垢面积小，且构造简单，便于机械工具接触到水垢的小型锅炉。近年来，由于清洗专用的高压水枪的应用，使水力冲洗的机械除垢发展较快，这种高压水力除垢的效果较使用原始的机械工具有很大的提高，且较为安全、方便。但目前高压水力除垢仍仅限于结构较简单的工业锅炉。 2.锅炉碱洗(煮)除垢 锅炉碱煮的作用主要是使水垢转型，同时促使其松动脱落。单纯的碱煮除垢效果较差，常常需与机械除垢配合进行。碱煮除垢对于以硫酸盐、硅酸盐为主的水垢有一定的效果，但对于碳酸盐水垢，则远不如酸洗除垢效果好。碱洗煮炉也常用于新安装锅炉的除锈和除油污，有时也用于酸洗前的除油清洗或垢型转化。 碱洗药剂用量应根据锅炉结垢及脏污的程度来确定。一般用于除垢时的用量(每吨水的用量)为：工业磷酸三钠5～10kg，碳酸钠3～6kg，或氢氧化钠2～4kg。这些碱洗药剂应先在溶液箱中配制成一定浓度，然后再用泵送人锅内，并循环至均匀。 碱煮除垢的方法与新锅炉煮炉基本相同，只是煮炉结束后，应打开锅炉的各检查孔，及时加以机械(或高压水力)辅助清垢，
以免松软的水垢重新变硬。 3.锅炉酸洗除垢 目前在各种除垢方法中，以酸洗除垢效果较好，但酸洗工艺若不合适或控制不当也会影响除垢效果或腐蚀金属，有时甚至会严重影响锅炉的安全运行。为了确保锅炉酸洗的安全和质量，国家质量技术监督局专门制定颁发了《锅炉化学清洗规则》，并规定：从事锅炉化学清洗的单位必须取得省级及省级以上锅炉压力容器安全监察机构的资格认可，才能承担相应级别的锅炉化学清洗。无相应资格的任何单位和个人(包括用炉单位)，都不得擅自酸洗锅炉。 锅炉在酸洗前应预先取有代表性的垢样进行化验，制定清洗方案;进酸开始时须在锅炉内和酸箱内挂入腐蚀指标片(直到退酸时取出);酸洗工艺流程及酸洗液的温度、浓度、流速、酸洗时间等应按清洗方案实施和控制;清洗过程中应不断取样化验并如实作好记录。清洗结束后，用炉单位、清洗单位和锅炉安全监察部门应对清洗质量进行验收。工业锅炉的酸洗质量要求如下： (1)除垢率 (1)清洗以碳酸盐垢为主的水垢，除垢面积应达到原水垢覆盖面积的80%以上。 (2)清洗硅酸盐或硫酸盐水垢，除垢面积应达到原水垢覆盖面积的60%以上。 锅炉如除垢率低于上述规定，或虽达到规定要求但锅炉主要受热面上仍覆盖有难以清理的水垢时，应在维持锅水碱度达到水质标准上限值的条件下，将锅炉运行一个月左右再停炉，用人工
水垢处理控制方法 循环水处理系统里的水垢控制技术： 1、水垢的控制循环水系统中最易生成的水垢是碳酸钙垢，水垢控制即是防止碳酸钙的析出，大致有以下几类方法。 ⑴从补充冷却水中除去成垢的钙、镁离子在补充水进入循环水系统之前进行软化处理，除去Ca2+、Mg2+，也就形不成水垢。目前常用的软化方法有两种：一是离子交换树脂法，该法适于补充水量小的循环水系统间或采用；二是石灰软化法，即投加石灰，使Ca（HCO3）2反应生成CaCO3沉淀提前析出。该方法成本低，适于原水（尤其是暂时硬度大的结垢型原水）钙含量高，补充水量较大的循环冷却水系统。 ⑵加酸或通入CO2气体，降低PH值，稳定重碳酸盐在循环水中加酸（通常为硫酸）或通入CO2气体，降低PH值，使下列平衡左移，重碳酸盐处于稳定状态。 加酸法目前仍有使用，关键是控制好加酸量，否则酸量过多会加速设备腐蚀。 通CO2气体同样应注意控制好PH值，否则循环水通过冷却塔时，由于CO2的溢出，CaCO3在塔内结晶，堵塞填料，形成钙垢转移现象。该方法在某些化肥厂、化工厂及电厂等有CO2气体源的企业仍有推广使用的价值。 ⑶投加阻垢剂在循环水中投加阻垢剂，破坏CaCO3的结晶增长过程，以达到控制水垢形成的目的。目前常用的阻垢剂有聚磷酸盐、有机多元膦酸、有机磷酸脂、聚丙烯酸盐等，这也是目前应用最广的控制水垢的方法。 2、污垢的控制控制污垢，可从下面几个方面努力： ⑴对补充水进行预处理，降低浊度 ⑵做好循环水水质处理 ⑶投加分散剂可将粘合在一起的泥团杂质等分散成微粒悬浮于水中，随水流流动而不沉积，从而减少污垢对传热的影响，部分悬浮物还可随排污排出。 ⑷增加旁滤设备如果在系统中增设旁滤设备，控制好旁流量和进、出旁流设备的浊度，就可保持系统长时间运行下的浊度在控制指标内，减少污垢形成。 3、循环冷却水系统金属腐蚀的控制循环冷却水系统金属腐蚀的控制方法常用的主要有以下四种： ⑴添加缓蚀剂缓蚀剂是一种用于腐蚀介质中抑制金属腐蚀的添加剂，它用量少，不会改变腐蚀介质的性质，不需特殊投加设备，也不需对设备表面进行处理。因此，使用缓蚀剂是一种经济效益较高且适应性较强的金属防护措施。 在敞开式循环水系统中，常用的缓蚀剂有硅酸盐、钼酸盐、锌盐、磷酸盐、聚磷酸盐、有机多元膦酸、巯基苯并噻唑（MBT）、苯并三唑（BTA）和甲基苯并三唑（TTA）、硫酸亚铁等，并且为了减轻环境富营养化的压力，目前更趋向于使用后面几种有机膦酸盐和低磷缓蚀剂。
管道超声除垢设备 超声波除垢法相对于传统方法，它的主要优势在于不需使用任何药剂，也就是说，不需要向水中加入任何物质。超声波除垢法的原理在于用超声波振荡使熟交换器的金属结构及其中的水也产生振荡，在这些振荡的作用下，水中的硬度盐开始结晶，并不会附着在以同样超声频率振荡的管壁上。管壁的振动一方面防止在水中尚未完全结晶的盐沉积在管壁上面；另一方面，它有助于把刚形成的0.2毫米以下的尚不坚硬的松脆水层振碎。振碎水垢层的机理如下：在管子产生的横向振动的作用下，沉积在水管上面的水垢层也开始振振动。经多次横向振动的结果。水垢中出现了微小的裂痕。在超声振动的作用下，水渗透到水垢层里面，因在毛细管中，对液体运动的阻力大大减小(科努瓦诺夫效应)。当水进到炽热的管壁里面，便开始膨胀甚至沸腾，从而产生汽泡，这些汽泡推动裂痕的边缘，使水垢脱离管壁。随后，在己清理的表面上，又开始生成新的水垢层，当水垢层达到前述的厚度时,超声波又重新将其振碎，从而达到某种动力上的平衡。在这过程中,管壁的传热效率并没有降低。因为振落并被水流带走的水垢碎片，带走它从管壁获得的热能，并在流走过程中，把热能传给水。 超声波的作用不仅在于防止水垢形成，保持热功装置的输出参数，而且能提高输出参数(热效率)。这是因为管壁和水的振动能产生微细水流，而管壁振动又能降低液体阻力，加大水流流速，从而增大管表面的传热效果。通常在使用超声波的情况下，锅炉中均含有空气中的氧气,这些氧气储藏在水管内表面细小损伤的微小缝隙中，超声振动降低液体阻力的结果，使水流能易地把氧气从这些细小缝隙中带走，从而避免水管金属被氧腐蚀。 1除垢防垢同步：设备除垢、防垢 2低功耗，运行费用低：单台设备系统耗电最高仅1KW,电源输出峰值功率连续可调，免日常维护。
锅炉水质处理 一、锅炉用水基本知识： （一）天然水的种类 天然水主要有三种：雨水、地表水、地下水 1、雨水：在降雨过程中吸收氧、氮、二氧化碳、尘埃等。雨水由于是水蒸汽凝结而成，故含盐量低，但雨水收集困难，不宜作锅炉用水。 2、地表水：江、河、湖、海洋中的水。地表水的来源，主要是雨水、雪水、泉水、地表水含有大量泥沙、腐殖质、矿物盐等，地表水可做锅炉用水。 3、地下水：地表水渗入地下的水。地下水含泥沙等杂质很少，水清澈，透明度高，但地下水穿过地下岩石时，溶解了大量的矿物盐，水的硬度高，锅炉用水主要是地下水。 （二）天然水中的杂质及危害 天然水中的杂质主要分三类：悬浮物、胶体物、溶解物。 1、悬浮物 （1）组成：极细的泥沙、动植物尸体腐烂物等杂质，这些杂质悬浮在水中，使水变混浊，存放后大部分悬浮物可沉降在水底。 （2）危害：易在水处理交换器内沉淀，污染离子交换树脂。在锅炉中易沉积在锅内底部形成沉积物，影响锅炉的传热、增加排污量，严重时可破坏水循环，造成锅炉烧坏事故。
2、胶体物 （1）组成：硅、铁、铝等矿物质，动植物的腐植物等。胶体物颗粒极小，在水中长期悬浮不沉淀。只有用化学方法处理才能出去。 （2）危害：可结成坚硬的水垢，不易清除，使锅水品质变坏，易发生汽水共腾。 3、溶解物： （1）组成：钙、镁、钾、钠等矿物盐类。从土壤和岩石中溶解而来。 （2）危害：在锅炉中遇热后在金属表面结成水垢，影响传热、降低锅炉热效率，严重时破坏水循环，造成锅炉鼓包变形裂纹等烧坏事故。 （三）锅炉用水的分类 1、原水：未经处理的地表水、地下水。 2、给水：经过水处理后供锅炉使用的软水。 3、回水：蒸汽做功后形成的凝结水和热水换热后的低温水回收利用的水。 4、软化水：经水质处理，使水的硬度达到一定标准的水。 5、锅水：锅炉内的水。 二、锅炉用水水质指标 （一）悬浮物
管道内的水垢用什么方法清除？ PIG 物理清洗技术。 2）遇到异口径联接管道内衬如何处理？ 分段进行。 3）遇到T口联接处，90度弯口，与100mm以下管道内衬如何施工？ 接头处断开，内衬后再连接。100mm以下管道内衬工艺相同，但从性价比上看，工艺适用范围150以上。 4）PE管的寿命多久？ 与常规PE管相同，一般50年。 5）牵引机将变形后的PE管拉入管道内时如有损伤，刮伤，如何修补？ 小于壁厚15％，不必处理，在允许范围内。 与高压气体管道除垢涂膜专利技术( https://www.doczj.com/doc/8b11592026.html, )比较有何优点？ 高压气体管道除垢涂膜专利技术重点在‘除垢涂膜’，内衬PE管修复管道技术重点在‘内衬PE管修复’，除了防止二次污染等外可提高承压，是唯一的可提高管线承压的修复方法，另外适用范围不同。 一是地源热泵技术，采用这项技术为建筑物供热制冷大大降低了一次性能源的消耗。二是太阳能与建筑一体化技术，使人类可以利用太阳这人类取之不尽、用之不竭的可再生能源。三是空调节电技术和智能化节能控制技术，通过优化空调压缩机运行曲线，充分利用空调制冷时的剩余冷（热）量来提高制冷（热）效率。四是自保温隔热混凝土砌块技术，利用保温隔热材料和砼空心砌块和为一体，保温隔热材料填充在砌块的空心部分，从而使砼空心砌块具有保温隔热的功能。五是页岩烧结多孔砖技术，它不单方便施工、提高效率，更是便于二次装修，抗风化性能好。六是现浇混凝土空心楼板技术，这样能使建筑物自重减轻、刚度大，降低建筑层高，提高了空间有效利用率，可应用于大跨度、达荷载、大空间和灵活变化空间的商场、教学楼等大中型公共建筑。七是电热膜地热供暖技术，它以电力为能源，以电热膜为发热体，将电能直接转换为热能，以远红外线辐射方式达到供暖目的。八是室内空气净化技术，主要是通过纳米光催化技术、活性炭、分子络合和美加抗微生物水晶保护盾等措施净化空气。九是外墙外保温技术，这项技术近几年来得到广泛推广应用，是目前解决建筑墙体保温隔热的主要技术之一。十是家庭生活节水技术，主要是通过研制了一种新式马桶，大小便冲洗只需1.5—4升水，以此达到节水目的。
锅炉水垢处理的方法介绍 目前，工业锅炉的使用和家庭小型锅炉的使用已经很普及，然而，在使用的过程中，水垢的处理成了使用者难以解决的问题，新投入使用的锅炉没用多久就出现了厚厚的一层水垢，既影响锅炉的使用效率，又不利于节能，除起水垢来还非常麻烦，浪费人力物力。 锅炉内结垢主要有以下几方面危害： 1、锅炉结垢后，严重影响了受热面的热传递性能，大大降低了锅炉效率，浪费了大量燃料。 2、锅炉受热面使用的钢材，一般均为碳素钢，在使用过程中，允许金属壁温在450℃以下，当水垢达到2毫米时，金属壁温则上升到580℃，远远超过了钢材的允许温度。水垢越厚，金属壁温就越高，因而事故发生的机率就越大。 3、缩短锅炉使用寿命。一般锅炉在正常使用情况下能够连续运行20年左右，而水垢中含有卤素的离子，在高温下对铁有腐蚀作用，会使金属内壁变脆，并不断地向金属壁的深处发展，造成金属的腐蚀，从而缩短锅炉使用寿命。 下面就来介绍几个处理水垢的方法： 1、石灰+纯碱软化法，这种方法适用于各种的锅炉。目前锅外水处理效果可靠的有石灰+纯碱软化法，是向已经澄清的水中加入适量的生石灰和纯碱达到软化目的。
2、添加化学试剂，此法主要是向炉水中加入化学药品，与炉水中形成水垢的钙、镁盐形成疏松的沉渣，然后用排污的方法将沉渣排出炉外，起到防止（或减少）锅炉结垢的作用。 3、安装电化水处理装置，使水在进入锅炉之前就被处理，处理完的水进入锅炉后无论怎样加热都不会出现水垢。这种除垢系统（电解除垢）是利用电化学原理研制出来的新一代环保节能型水处理系统。该系统具有以下几方面优点： 1、超环保。首创高频变频电解纯物理方式吸垢除锈，不需要化学药剂，避免管道及换热设备腐蚀； 2、超节能。自身功率为0.3—4.5Kw，却可以提升系统5-25%综合效果，节约能耗5-20%； 3、超节水。基本不需要排污，同比目前行业水处理法节水量超过90%以上； 4、超智能。全天候无需人员值守，管理方便简单，无需专人管理。 目前，电化学水处理（电子除垢）系统作为新一代环保、节能产品已逐步普及到各行各业。
化工设备水垢清洗案例大全 一、工业清洗背景 对工业企业而言，随着设备制造技术的不断完善和提高，各种类型的换热设备、水循环设备越来越多。设备系统保持清洁畅通的水道可以在额定的功率下高效运行。如果一旦水运行设备或系统被水垢堵塞，将会导致效率降低、能耗增加、寿命缩短。如果水垢不能被及时地清除，就会面临设备维修、停机或者报废更换的危险。长期以来传统的清洗方式如机械方法（刮、刷）、高压水、化学清洗(酸洗)等在对设备清洗时出现很多问题：不能彻底清除水垢等沉积物，并对设备造成腐蚀，残留的酸对材质产生二次腐蚀或垢下腐蚀，最终导致更换设备，此外，清洗废液有毒，需要大量资金进行废水处理。 二、福世泰克清洗剂 福世蓝公司研发的全合成、全兼容安全、高效、环保的福世泰克（1st-TECH）清洗剂，可以定期采用，清除这些沉积物，使设备恢复功效、节约能源、延长寿命，同时降低修理、替换和停产的风险。由于它使用简单，因此可在设备系统不拆卸和不搬运的情况下进行，帮助用户节省了大量人力的投入。由于高效，很多的设备系统可以在不停机的情况下用几小时完成清洗。由于安全，即使接触了皮肤只要用清水清洗即可，无不良气味，在溶解水垢、氧化钙、锈沉积物时也不会产生有毒的挥发物，因为是生物技术所以可以直接排放，不会对环境造成污染。 福世泰克（1st-TECH）清洗剂给企业带来了一种新的清洗工艺和观念，由于产品本身无毒无害、操作简单，所以不象高压水和其它清洗工艺那样投资大、技术操作难度高；只需要有几名人员、一套普通的清洗泵就可以完全掌握并实施清洗工作。不但可以在“第一时间”内随时随地清洗各种设备，确保设备的高效率运行；而且还可以降低外协清洗公司清洗所产生的高额费用，降低成本；同时，还充分发挥和利用了企业技术和设备资源的优势，优化了资源。为企业实现“及时清洗、定期清洗、环保清洗、经济清洗、节能降耗”奠定了基础。 三、福世泰克在化工行业的应用 化工企业水冷却、水循环和换热设备较多，这些部位由于水质的原因经常结垢，导致换热效率降低、能耗增加、机件寿命缩短。如果水垢不能被及时地清除，就会面临设备维修、停机或者报废更换的危险。 1、冷冻机清洗 在制冷系统的正常运转中，节能与否是一个值得考虑的重要问题。冷凝器为制冷系统中必
水垢的形成机理 工业锅炉在使用过程中，由于给水水质不符合要求，以及操作管理不善等原因，在锅筒、管壁及汽包等部位会产生水垢，水垢形成的机理是比较复杂的。 2.1 给水水质 工业锅炉几乎都是以原水或软化水作为给水，给水使锅炉产生水垢的原因比较多。水垢的形成过程是难溶盐的沉积过程，当炉水温度升高时，炉水中的盐类发生浓缩，当其浓度超过该温度下的溶解度时就会产生沉积；有些盐类，如硫酸钙、硫酸镁、磷酸钙等则随温度升高溶解度下降并析出；在炉水中，当二氧化硅的浓度对碱度而言偏高时也会析出；而可溶性重碳酸盐，如碳酸二氢钙、碳酸二氢镁则受热分解，产生难溶性盐也会导致沉积。 如：O H CO CaCO CO H Ca 223232)(+↑+?→?? 水垢产生的严重程度与给水水质有着非常密切的关系，锅炉给水分原水与软化水。 原水：也称生水，是未经任何处理的天然水(如江河水、湖水、地下水等)，一般由自备水源(地面水或地下水)或城市供水网取得，这种水水质差别很大，城市或市郊取用经过过滤处理的自来水水质较稳定，直接采用地下水的水质硬度大。有些单位取用附近未经过滤处理的江河水，水质不稳定，水中含有悬浮物、胶体物质及各种溶解性杂质，尤其是下雨季节，水中混有泥砂，水是黄色浑浊的。我们曾遇见过某厂在雨天用这种水作给水，使用这种水的锅炉极易沉积泥砂垢或泥砂与水垢结成一体的混合垢。 软化水：常用钠离子交换水或炉内处理水，前者应用最多。经钠离子交换树脂处理的水，其硬度一般能满足工业锅炉的要求，司炉中只要定时排污，水垢不易沉积。但是有些单位，因为水处理设备容量小，处理的水量不足，有时则向炉内补充部分原水，从而加快了水垢的沉积。 采用炉内加药处理的水，往往由于加药量不足或加药不及时及排污不严格等
锅炉中水垢的形成、危害及处理药剂 一、水垢对锅炉有哪些危害 1.造成锅炉受热面的损坏。在有水垢时，要达到无水垢相同的炉水温度，受热面管壁温度必然要提高。当温度超过了金属所能承受的允许温度时，就会引起鼓包和爆管事故。据知，水垢的厚度及导热系数对金属管壁温度应低于450℃。即使炉管内附着很薄的水垢，也会使炉管温度大大超过450℃允许值。例如1.0Mpa的锅炉，管壁温度为280℃，当结有1mm的硅酸盐水垢时，管壁温度可达到680℃，此时，钢板强度自4.0Mpa降为1.0Mpa，造成炉管鼓包，引起爆破。此外，当锅内金属表面覆盖有水垢时，破坏了正常的锅炉水循环，也容易造成炉管过热，还会引起沉积物的腐蚀。 2.浪费燃料。锅炉结垢后，由于水垢的导热性差，是受热面传热情况变坏，燃料燃烧放出的热量不能有效的才传给水，造成排烟温度升高，增加了排烟热损失，降低了锅炉的热效率，也就浪费了燃料。例如，结1.5mm硫酸盐水垢，将多耗燃料10%。 3.降低了锅炉的出力。 4.锅炉结垢后，必须经常洗炉，既影响正常供气，又耗大量人力、物力，还会降低锅炉的使用寿命。 二、常见的锅炉水垢有哪些？ 1.碳酸盐水垢其主要成分为钙、镁的碳酸盐，以碳酸钙为主，对低压锅炉有时高达50%以上。 2.硫酸盐水垢其主要成分为硫酸钙，对低压锅炉有时高达50%以上。 3.硅酸盐水垢其成分复杂，绝大部分是铝、铁的硅酸化合物。在这种水垢组成中往往含有40%-50%的二氧化硅、25%-30%的铝和铁的氧化物以及10%-20%的钠的氧化物，钙镁化合物的总含量一般不超过百分之几。 4.磷酸盐水垢主要成分是Ca3（PO4）2。 5.混合水垢是各种水垢的混合物。 6.氧化铁水垢主要成分是铁的氧化物，其含量可达70%-90%。此外，往往还含有金属铜、铜的氧化物和少量钙、硅和磷酸盐。 7.磷酸盐铁垢主要是磷酸亚铁钠（NaFePO4）和磷酸亚铁。 8.铜垢水垢中金属铜的含量很大，当达到20%-30%或更多时的水垢为铜垢。 锅炉内水垢的处理 一、炉内加药处理的方法有哪些？ 1.纯碱处理法 2.磷酸盐处理法 3.全挥发性处理法 4.中性水处理法（NWT） 5.联合水处理法（CWT） 6.聚物处理法
关于杀菌釜及其管道水垢的形成及其处理我们厂出现的水垢主要是在杀菌工序，杀菌锅内壁、罐体外侧、塑料垫板以及管道内壁，水垢的外观一般是白色粉末状的均匀覆盖在产品罐体外面；杀菌锅内壁也有时会出现白色或者淡黄色；塑料垫板上出现黄色的水垢多并且用稀盐酸清洗效果不好。 出现在循环冷却水系统中，水垢大部分是由碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐以及含铁离子的盐类（呈现黄色），这些盐类的溶解度很小，并且大部分的盐类会随着温度以及pH的升高溶解度降低，也就是说当水中的离子含量高了低温时无异常，当瞬间高温时水中的离子化合物会马上析出附着在高温物体的表面，这也说明了为什么水的硬度不大的情形下（硬度小于100mg/L）还会在罐体上出现水垢，因为我们产品在降温时的温度在120℃，循环水温度在30℃，当水喷在罐子上表面的水瞬间蒸发其中的盐类析出附着在罐子上，并且经过罐子表面的循环水温度会升很高又造成了其中盐类的过饱和析出（也会以结晶的情况以罐子上的水垢为晶母继续生长），但是这些盐类的溶解速度很慢即使再冲过大量的冷水也很难再次溶解。 水垢因组成的成分的不同其外观也不相同，一般片状的结垢大多是由碳酸盐构成，粉状的结垢是由硫酸盐构成，当混入铁的氧化物时出现黄色结垢。 为了避免水垢的出现我认为可以在循环水中加入少量的阻垢剂，阻垢剂是指具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能，并维持金属设备有良好的传热效果
的一类药剂。一般在循环水中加阻垢剂主要作用是破坏晶格的形成，简单说即使结垢也不要形成薄膜附着在罐体表面。 一般用于循环水的阻垢剂是有机磷阻垢剂加分散剂建议配方：氨基三甲叉膦酸 ATMP、羟基乙叉二膦酸HEDP、水解聚马来酸酐 HPMA按照比例1:1:1的比例混合，添加量80---100PPM。具体看效果。
循环冷却水结垢原理及处理方法 一、循环冷却水系统为什么会结垢 1.一般解释 冷却水中溶解有各种盐类，如碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、硅酸盐、磷酸盐和氯化物等，它们的一价金属盐的溶解度很大，一般难以从冷却水中结晶析出，但它们的两价金属盐（氯化物除外）的溶解度很小，并且是负的温度系数，随浓度和温度的升高很容易形成难溶性结晶从水中析出，附着在水冷器传热面上成为水垢。如冷却水中的碳酸氢根离子浓度较高，当冷却水经过水冷器的换热面时，受热发生分解，发生如下反应： Ca(HCO 3)2 CaCO 3 + H 2O + CO 2 当冷却水通过冷却塔时，溶解于水中的二氧化碳溢出，水的pH 值升高，碳酸氢钙在碱性条件下发生如下反应： Ca(HCO3)2 + 2OH- CaCO 3 + 2H 2O + CO 32- 难溶性碳酸钙可以是无定型碳酸钙、六水碳酸钙、一水碳酸钙、六方碳酸钙、文石和方解石。方解石属三方晶系，是热力学最稳定的碳酸钙晶型，也是各种碳酸钙晶型在水中转变的终态产物。 2.碳酸钙的溶解沉淀平衡。 碳酸钙的溶解度虽然很小，但还是有少量溶解在水里，而溶解的部分是完全电离的。所以在溶液里也出现这样的平衡： Ｃａ2++ＣＯ3 2- CACO 3(固)
在一定条件下达到平衡状态时〔Ｃａ2+〕与〔ＣＯ 3 2-〕的乘积为碳酸钙在此条件下的溶度 积K SP ，为一定值。 若此条件下〔Ｃａ2+〕×〔ＣＯ 32-〕＞ K SP 时，平衡向右移，有晶体析出。 若此条件下〔Ｃａ2+〕×〔ＣＯ 32-〕＜ K SP 时，平衡向左移，晶体溶解。 注：实际情况下〔Ｃａ2+〕×〔ＣＯ 32-〕值称为K CP 二、抑制为结垢的方法 (一) 化学方法 1. 加酸: 目的:降低水的PH值,使水的碳酸盐硬度硬度转化重碳酸盐硬度. 优点:费用较小，效果比较明显 缺点:加酸量不易控制、过量会产生腐蚀的危险、投加过量有产生硫酸钙垢的危险. 2. 软化 目的:降低水中至垢阳离子的含量 优点:防止结垢效果好 缺点:操作复杂、软化后水腐蚀性增强. 3. 加阻垢剂: 目的:使碳酸钙的过饱和溶液保持稳定。
清除电热水壶水垢八大的方法 导读：本文是关于生活中常识的，仅供参考，如果觉得很不错，欢迎点评和分享。 操作方法煮红薯除水垢如果电热水壶内壁留有水垢的话，则可以使用该水壶来煮红薯，多次采用电热水壶煮红薯之后，水壶内壁中的水垢就会逐渐地脱落下来，从而达到去除水垢的目的。 煮山芋除水垢跟煮红薯除水垢的原理一样，还可以在电热水壶内放入一些山芋，然后加入一些水到水壶中煮山芋，煮几次之后电热水壶内部的水垢就会慢慢地脱落掉，从而起到去除水垢的目的。 小苏打水除水垢如果电热水壶中含有水垢的话，则可以倒入一些小苏打水到水壶里面浸泡几分钟之后，水壶内壁的水垢就会溶解于水中，从而达到去除水垢的目的。 稀盐酸除水垢如果电热水壶内壁的水垢很厚的话，则可以往电热水壶中倒入稀释过后的稀盐酸，浸泡几分钟之后，电热水壶内壁的水垢自然就会脱落，从而达到去除水垢的目的。 鸡蛋壳除水垢还可以往电热水壶中放入一些鸡蛋壳，然后再装入一些
清水，之后用手托起水壶反复摇晃，电热水壶内壁的水垢自然就会脱落下来了，然后再用清水冲洗下即可。 磁铁除水垢在电热水壶中放入一块磁铁，磁铁能够避免电热水壶产生水垢，而且开水被磁化之后还具有一些功效，比如喝被磁化的开水具有预防便秘、缓解咽喉疼痛等功效。 漂白液除水垢漂白液具有去除水垢的作用，因此，可以往电热水壶中放入一些漂白液，然后再倒入一些热水，漂白液可以跟水垢发生化学反应，从而使水垢脱落下来。 食醋除水垢水垢的主要成分是硫酸钙，硫酸钙物质能够与食醋发生化学反应，因此，可以在电热水壶中倒入一些食醋，然后浸泡几分钟之后水垢自然就会掉落了，然后再用清水清洗电热水壶即可。 感谢阅读，希望能帮助您！
锅炉水质处理 一、锅炉水质对锅炉的影响： 锅炉水质的好坏，对锅炉的安全经济运行关系十分密切。锅炉水质不好，会使受热面上结生水垢，影响传热效果，浪费燃料。严重的还会造成锅筒鼓包，管子堵塞而引起事故。炉水中含有的各种杂质，(包括气体等)，还会引起金属的腐蚀，缩短了锅炉的使用寿命；过多的杂质，还将影响蒸汽的质量，使蒸汽带水而发生汽水共腾。水质过硬不良，如果不经任何处理，就作为锅炉用水，一旦进入锅炉将会给锅炉运行带来危害。 危害一：结垢 水在锅炉内受热蒸发，不但为水中的杂质提供了化学反应条件，还会使锅水不断浓缩。当这些杂质在锅水中达到饱和时，便有固体物质析出。所析出的固体物质，如果悬浮在锅水中，就称为水渣；如果沉积在受热面上，则称为水垢。水垢的导热系数比钢铁的导热系数小数十倍到数百倍。因此锅炉结有水垢时，使受热面的传热性能变差，燃料燃烧所放出的热量不能迅速地传递到锅水中，大量的热量被烟气带走，造成排烟温度升高，排烟热损失增加，锅炉的热效率降低。浪费燃料，损坏受热面，降低锅炉出力，结垢会降低锅炉使用寿命。 危害二：腐蚀 锅炉的水冷壁、对流管束及锅筒等构件都会因水质不良而引起腐蚀。结果，使这些金属构件变薄和凹陷，甚至穿孔。更为严重的腐蚀会使金属内部结构遭到破坏。被腐蚀的金属，强度显着降低。因此，严重影响锅炉安全运行，缩短锅炉使用年限，造成经济上的损失。
金属腐蚀产物被锅水携带到锅炉受热面上后，容易与其他杂质结成水垢。含有高价铁的水垢，容易引起与水垢接触的金属铁腐蚀。而铁的腐蚀产物又容易重新结成水垢。这是一种恶性循环，它会迅速导致锅炉构件的损坏。 危害三：汽水共腾 当锅水中含有较多的氯化钠、磷酸钠、油脂和硅化物时，或者锅水中的有机物与碱作用发生皂化时，在锅水沸腾蒸发过程中，液面就会产生泡沫。泡沫薄膜破裂后分离出很多的水滴，这些含盐量很高的水滴不断被蒸汽带走，而发生汽水共腾现象。锅炉产生汽水共腾会造成：蒸汽受到严重污染；过热器管和蒸汽流通管道产生积盐严重时能将管道堵塞；使过热蒸汽温度下降；液面计内充有汽泡，造成液面分辨不清；产生水锤作用，容易造成蒸汽系统连接处损坏；容易引起蒸汽阀门，回水弯头部位和过热器内的腐蚀。 二、锅炉水处理技术： 所谓锅炉水处理，即是将水进行一定的过滤、分解等技术处理后，排除杂质，使其净化。其目的是减少锅炉结垢、腐蚀及汽水共腾等不良现象，延长锅炉使用寿命，节约燃料，保证锅炉安全经济地运行。通常可以分为锅外水处理和锅内水处理。 （一）、锅炉给水处理的重要性 在天然水中通常含有三种杂质：悬浮杂质（泥沙、油污等）、胶体杂质（铁、铝、硅的氢氧化物等）及溶解杂质（溶解气体和溶解盐类等）。这些杂质可以使锅炉产生水垢和水渣、腐蚀锅炉的金属表面、引起锅水发泡、汽水共腾、蒸汽带水、污染蒸汽，有时还可使过热器沉盐结垢，造成过热爆管。特别是水垢的形成，不但浪费燃烧、损坏受热面；还能破坏水循环，缩短锅炉的使用寿命。在锅炉中形成水垢的原因是水在加热过程中，某些钙、镁盐发生化学反应生成难溶物质析出；且这
除垢方法 如果太阳能热水器在运行中产生水垢，会严重地影响系统的运行效率和使用效果。水中溶解有各种盐类，如重碳酸盐、碳酸盐、硫酸盐、硫化物、硅酸盐等，其中所溶解的重碳酸盐Ca(HNO3)2、Mg(HCO3)2最不稳定，极容易分解成碳酸盐。因此，如果冷水中溶解的重碳酸盐较多，那么当集热系统升温后：Ca(HNO3)2CaCo3+H2O+CO2 重碳酸盐在碱性条件下也会发生如下反应：Ca(HNO3)2+2OH- CaCO3+2H2O+CO32- 如水中溶有适量的磷酸盐与钙离子时,也将产生磷酸钙和为沉淀:2PO43-+3Ca2+—Ca3(PO4)2 上述一系列反应中生成的CaCO3和C3(PO4)2等,均属微溶液性盐,它们的溶解度比 Ca(HNO3)2要小得多.同时,与一般的盐类不同,它们的溶解度不是随着温度的升高而增大,而是随着温度的升高而降低.在传热表面上,这些微溶性盐很容易达到过饱和状态,而从水中析出,尤其当水流速度小或传热面较粗糙时,这些结晶沉淀物就会沉淀在传热面上,形成了通常所称的水垢，常见的水垢组成：碳酸钙、硫酸钙、镁盐、硅酸盐。 通常的除垢方法控制结垢有缓解、消除结垢和除垢2种方法，前者是通过对液体的预处理消除结垢，后者是对已经产生的结垢进行清除。普通的除垢方法分化学方法方法和物理方法。 1、化学除垢 处理是采用化学药剂使太阳能热水器系统中的真空管、管道和其他设备中的水垢 溶解、疏松、脱落、具体的方法有碱洗、酸洗、络合剂清洗、离子交换剂软化等。 化学除垢处理的药剂费用较高、而且，如果除垢处理不当会使设备和管道产生腐 蚀，影响设备的使用寿命。另外，化学除垢剂用过后要进行处理，否则会造成环 境污染。物理除垢方法有高压水冲洗、胶球清洗、沙冲洗、气冲洗、超声波清洗 等，这些物理方法都不适合于太阳热水系统的除垢。因为物理除垢通常要中断系 统运行，拆除部分管道和设备，费工费时，有时会损坏管道和设备。大家可以在 市场上买专门的太阳能热水器清洗液，其主要成分含有，食品酸、增效剂、金属 材料保护剂等，其实最重要的是白醋，白醋是含醋酸的水溶液，醋酸与钙镁化合 物反应生成可溶的醋酸钙、醋酸镁，从而清除了水垢，其他成分主要是提高效率 和保护内胆的，其实内胆是不锈钢制品，只要酸性物质不要泡很久就不会收到伤 害的，一般浸泡10分钟左右就可以了，温水效果更好。 清洁太阳能热水器水垢的方法是，放掉水箱里的水，双手握住真空管来回旋转，使其松动，然后往水箱上推动，使其底部能够从底座出来，然后往下拽，这样就可以取出真空管，把真空管里的水倒掉，然后用清洁的水反复涮干净，这样依次将全部的真空管清洁干净后，
盐酸除水垢的方法 在我们的平时生活中，像水壶内，水管内都会出现一些水垢，这些都是平时的水中有水锈的原因造成。出现这种情况我们就需要及时的解决，因为如果长时间不清除的话，以后就会越来越难除去。今天我们就来为大家介绍一下除水垢的方法都有哪些。下面来一起看一下吧。 用醋的方法比较普遍、简单 ①水壶煮山芋除垢在新水壶内， 放半水壶以上的山芋，加满水，将山芋煮熟，以后再烧水，就不会积水垢了。但要注意水壶煮山芋后，内壁不要擦洗，否则会失去除垢作用。对于已积满了水垢的旧水壶，用以上方法煮一二次后，不仅原来的水垢会逐渐脱落，并能起到防止再积水垢的作用。 ②小苏打除水垢用结了水垢的铝制水壶烧水时，放1小匙小苏打，烧沸几分钟，水垢即除。 ③煮鸡蛋除水垢烧开水的壶，用久了积垢坚硬难除。如用它煮上两次鸡蛋，会收到理想的效果。 ④土豆皮除水垢铝壶或铝锅使用一段时间后，会结有薄层水垢。将土豆皮放在里面，加适量水，烧沸，煮10分钟左右即可除去。 ⑤热胀冷缩除水垢将空水壶放在炉上烧干水垢中的水分，烧至壶底有裂纹或烧至壶底有“嘭”响之时，将壶取下，迅速注入
凉水，或用抹布包上提手和壶嘴，两手握住，将烧干的水壶迅速坐在冷水中(不要让水注入壶内)。重复2次至3次，壶底水垢会因热胀冷缩而脱落。 ⑥醋除水垢如烧水壶有了水垢，可将几勺醋放入水中，烧一二个小时，水垢即除。如水垢中的主要成分是硫酸钙，则可将纯碱溶液倒在水壶里烧煮，可去垢。 ⑦口罩防积水垢在烧水壶里放一只干净的口罩，烧水时，水垢会被口罩吸附。 ⑧磁化在壶中放一块磁铁，不仅不积垢，煮开的水被磁化，还具有防治便秘、咽喉炎作用。 以上就是专业人士为我们介绍的除水垢的方法，如果家中的家用电器有水垢的话，我们可以参考一下上文中为我们的除水垢的方法，这样我们就可以轻松的出去水垢，不必在为这件事苦恼了。希望以上内容可以帮助到大家。
16.3.2 结垢的控制 字体[大][中][小]循环冷却水中能产生多种水垢，其中以碳酸钙垢最为常见，危害最大。多数换热设备用碳钢制成，碳钢的导热系数为46.4～52.2W/(m·K)，而碳酸盐垢的导热系数为0.464～0.697W/(m·K)，只有碳钢的1%左右。因此，水垢的存在将大大降低换热设备的冷却效果。除水垢之外，冷却水中的泥砂、粉尘、腐蚀产物和生物碎屑等都会在换热设备的金属表面上发生沉积，这些沉积物(污垢)会使换热设备中冷却水通道的截面积和冷却水流量变小，从而使冷却效果进一步降低。 对于水垢和污垢的控制，敞开式系统与浊循环水系统有所不同。 16.3.2.1 敞开式系统结垢的控制 A 水垢的控制 敞开式系统中水垢的控制方法有软化法、酸化法、电子水处理器(离子棒)法及投加阻垢分散剂法等。 用石灰软化或离子交换树脂软化去除补充水中致垢盐分，可以有效地防止生长碳酸盐垢。前者灰尘大，劳动条件差;后者基建投资及运行费用高，在大型循环水系统中较少采用。补充水是否需要软化或部分软化后混合，应根据原水水质及工艺设备对循环水水质的要求决定。酸化法通常是加硫酸，将碳酸盐转化为溶解度较大的硫酸盐，由于加酸易误操作引起系统腐蚀及高浓缩倍数条件下控制结垢效果有限，这种方法的应用受到限制。离子棒据称是通过高压静电场的作用，改变水分子中的电子结构，使水中所含阳离子不致趋向器壁，从而达到防垢、除垢的目的。由于离子棒防垢机理尚不完善，对一些水质效果可以，而对另一些水质却毫无作用，因此，其使用也受到限制。采用电子射频原理的防垢仪是一种新型的物理防垢设备。据称该设备可根据不同的水质及防腐、防垢、杀菌灭藻等要求采用不同的频谱组成一套全程处理器，并在小型水处理系统中得到应用。但是对于大型的生产工艺复杂、生产环境较差以及水质变化较大的循环冷却水系统，其应用效果还有待实践的考验。向循环水中投加阻垢分散剂是目前防止循环水中生成水垢的主要方法。常用的阻垢分散剂如下： a 聚磷酸盐 在冷却水处理中，常用的聚磷酸盐有三聚磷酸钠(Na5P3O10)和六偏磷酸钠(Na6P6O18)。微量聚磷酸盐能抑制和干扰碳酸钙晶体的正常生长，使晶体在生长过程中发生畸变不能长大，从而使其不能沉积形成水垢而分散于水体中。实验证明，使用每升几毫克的聚磷酸盐就能防止每升几百毫克的碳酸钙沉淀析出(低浓度效应)。但是当水温大于50℃，pH大于7.5 时，聚磷酸盐水解速度加快，水解生成的正磷酸盐容易与水中的钙离子生成溶解度更低的磷酸钙垢，同时正磷酸盐又是菌藻的营养物。因此，单纯使用聚磷酸盐作阻垢剂用已逐渐被淘汰。 b 有机膦酸盐 有机膦酸盐的阻垢机理与聚磷酸盐类似。有机膦酸盐的种类很多，它们的分子结构中都有C-P键，而这种键比聚磷酸盐中的P-O-P键要牢固得多，因此，它们的化学稳定性好，不易水解，并且耐高温，在使用中不会因水解生成正磷酸盐而导致菌藻过度繁殖。它们与聚磷酸盐一样也有低浓度效应，就是只用每升几毫克的有机膦酸盐就可以阻止每升几百毫克的
本科毕业论文烧水壶里水垢处理方法的研究 学院：理学院 专业：化学工程与工艺 学号： 姓名： 指导教师： 职称： 论文提交日期：二0一二年六月
摘要 目的：寻找一种能够有效去除水垢，又不损害锅炉或水壶的无毒的良好除垢剂。方法：用无水乙醇、氯化铵、盐酸、冰乙酸、乙酸钠、碳酸氢钠、柠檬酸钠、柠檬酸、乙酸铵、碳酸钠、碳酸钙、硫酸钙、食醋等溶解水垢，观察状况。选择出几种最有效、最温和的溶剂。用所选出的溶剂分别在不同时间、不同浓度、不同温度下的溶解状况。结果：共选出醋酸、柠檬酸、食醋三种比较好的溶剂。结论：对于三种不同溶剂对水垢的溶解情况差别不大可以总结出最好的溶解水垢的条件：浓度为0.4—0.6mol/L 温度为65℃左右并在40—60分钟。 关键词: 水垢；溶剂；溶解；除垢剂 Study on Removing Scale from a Kettle Abstract The aim of this work is to find a good detergent that can effectively remove the scale, but not to damage the boiler or the kettle. The methods are using absolute ethanol, ammonium chloride, hydrochloric acid, acetic acid, anhydrous sodium acetate, sodium bicarbonate, sodium citrate, citric acid, sodium bicarbonate, ammonium acetate, anhydrous sodium carbonate, calcium carbonate, calcium sulfate, and vinegar to dissolve the scale, and observe the condition. The several most effective and most mild solvents were chosen, and the research was made under the different conditions such as different time, different concentration, and different temperatures. Results showed that the most appropriate solvents were acetic acid, citric acid, and vinegar. The best conditions were the concentration of 0.4- 0.6mol/L, temperature at 65℃, and the time is 40- 60minutes. Key Words: Scale; Solvent; Dissolution; Detergent
几招学会轻松除水垢 发现水壶内有水垢，还偶有渣渣顺着水流进茶杯，有强迫症的小伙伴表示，这还怎么忍？于是开始动手清洗水壶，试过洗洁精、洗衣液、洗衣粉、洗手液…各种洗，各种尝试，费力不说，最后都以失败告终。 水垢这么顽固，就没什么简单的方法去除吗？ 当然有，下面小编教大家几招。 一、茶叶 茶叶中的茶碱可除水垢，我们可以利用喝剩下的茶叶来清除电水壶中的水垢，将茶叶渣和热水一并倒入电水壶中，晃动几次之后，放置半小时，之后水垢自然会脱落下来。
△茶叶 二、土豆皮 土豆不仅可以吃，连土豆皮也有大用处。如果电水壶中的内壁水垢是较薄的一层，加入土豆皮就能去除。将土豆皮放入水壶，加水煮沸，多烧10分钟左右，水壶中薄薄的水垢就能去除了。 △土豆皮 三、小苏打 用小苏打除水垢的效果显著，用电水壶烧一壶开水，在水开后放入一勺小苏打，之后再多煮
沸几分钟，水垢就可以去除啦。或者是倒入浓度1%的小苏打水500克，轻轻摇晃电水壶，水垢就能被除掉。 △小苏打 四、用醋 用醋除不锈钢电水壶的水垢这个方法是比较常见的。因为水垢里的主要成分是碳酸钙，和食醋里的醋酸可以发生化学反应，产生矿物质和二氧化碳气体，这也是用食醋除水垢的原理。具体的做法也很简单，就是将白醋或食醋(白醋效果要比食醋好)倒入水壶，用量是水壶刻度的10%，之后加入清水烧开，静置一个小时之后洗刷，就可以非常容易的清洗掉电水壶中的水垢，多试几次，就可以完全清除水垢。 △醋 水垢会形成，罪魁祸首便是水中的钙镁离子，若是将水在烧开之前先进行软化处理，水壶中
便不会产生水垢，解决了后续要不断清洗水壶的烦恼，不失为一个一劳永逸的办法。以上的小妙招大家是否学会了呢，学会了就赶紧行动吧。
锅炉水垢清除方法 锅炉里面的水垢，其实清洗起来，是比较费力的事情，有一些人会使用一些铲子清除，但是我们都知道这样的方法，可能对锅炉本身也会造成一定的损伤，那么有没有一种方法是相对来讲比较科学有效一些的呢？下面来为大家具体分析介绍一下，这些锅炉水垢清除方法吧。 1．锅炉机械除垢 主要采用电动洗管器、扁铲、钢丝刷及手锤等工具进行机械除垢。此法比较简单，成本低，但劳动强度大，除垢效果差，易损坏金属表面，只适用于结垢面积小，且构造简单，便于机械工具接触到水垢的小型锅炉。近年来，由于清洗专用的高压水枪的应用，使水力冲洗的机械除垢发展较快，这种高压水力除垢的效果较使用原始的机械工具有很大的提高，且较为安全、方便。但 目前高压水力除垢仍仅限于结构较简单的工业锅炉。 2．锅炉碱洗(煮)除垢
锅炉碱煮的作用主要是使水垢转型，同时促使其松动脱落。单纯的碱煮除垢效果较差，常常需与机械除垢配合进行。碱煮除垢对于以硫酸盐、硅酸盐为主的水垢有一定的效果，但对于碳酸盐水垢，则远不如酸洗除垢效果好。碱洗煮炉也常用于新安装锅炉的除锈和除油污，有时也用于酸洗前的除油清洗或垢型转化。 碱洗药剂用量应根据锅炉结垢及脏污的程度来确定。一般用于除垢时的用量(每吨水的用量)为：工业磷酸三钠5～10kg，碳酸钠3～6kg，或氢氧化钠2～4kg。这些碱洗药剂应先在溶液箱 中配制成一定浓度，然后再用泵送人锅内，并循环至均匀。 碱煮除垢的方法与新锅炉煮炉基本相同，只是煮炉结束后，应打开锅炉的各检查孔，及时加以机械(或高压水力)辅助清垢，以免松软的水垢重新变硬。 不管是面对哪些地方存在于水垢的问题，对一些方法的利用，大家绝对不能够忽视，因为方法对了，也可以让你在短时间之内达到最好的青春效果，提醒每一个朋友，对家庭生活当中各种用品卫生健康问题都能够重视。