饱和蒸汽污染溶解携带ppt课件.ppt

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1、饱和蒸汽溶解携带基本规律马双忱11.饱和蒸汽溶解物质的能力研究证明，饱和蒸汽的压力愈高，它的性能愈接近于水的性能，高参数水蒸气的分子结构接近于液态水，所以高参数水蒸气也像水那样能溶解某些物质。在锅炉汽包内，同时存在有水和饱和蒸汽，它们相当于互不相混的两种溶剂。按照溶质在两种互不相混的溶剂中分配的规律可以得知，饱和蒸汽溶解某物质的能力可用分配系数KF来表示，它表示某物质溶解在饱和蒸汽中的含量同与此蒸汽相接触的水中该物质含量的比值。2KF=式中:KF—某物质的分配系数；SSH—水中某物质的含量；SB—溶解在饱和水蒸气中某物质的含量。由此式可知某物质的分配系数越大，表示饱和蒸汽溶解该物质的能力

2、越大。3456上述公式推而广之，各物质的分配系数KF与饱和蒸汽的密度ρv和水的密度ρl的比值之间的关系如式所示：KF=()n式中：指数n决定于各种物质的本性，对于每一种物质来说，n是一个常数。其值为：nSiO2=1.9，nNaOH=4.1，nNaCl=4.4,nNa2SO4=8.4。因为ρl总是大于ρv，〈1，n的数值愈大的物质，KF愈小。也即看出SiO2在饱和蒸汽中的溶解能力最大。72.饱和蒸汽溶解携带特点：（1）有选择性。当饱和蒸汽压力一定时，由于各种物质的n值不同，所以各种物质的分配系数KF是不一样的，也就是说，饱和蒸汽对各种物质的溶解能力不相同。因饱和蒸汽对各种物质的溶解携带有选

3、择性，故这种携带也称为选择性携带。锅炉水中常见物质按其在饱和蒸汽中溶解能力的大小，可划分为三大类：第一类为硅酸（H2SiO3、H2Si2O5、H4SiO4等，其通式为xSiO2.yH2O），其分配系数最大；第二类为NaCl、NaOH等,它们的分配系数较硅酸低得多；第三类为Na2SO4、Na3PO4和Na2SiO3等，在饱和蒸汽中很难溶解，它们的分配系数很小。8（2）蒸汽溶解携带量随压力的提高而增大。这可用上式按分配分配系数与蒸汽密度的关系来说明。饱和蒸汽密度ρv与水的密度ρl比ρv/ρl随着压力增加而增大，指数n在一定温度下是常数，所以分配系数随着压力的提高而显著增大。从图中可看出，饱和

4、蒸汽的压力愈高，各种物质在其中的溶解度愈大。9利用matlab可否得到密度比与压力的函数关系？10各种物质的分配系数与饱和蒸汽压力的关系射线图（raydiagram）由美国科学家O.Jonas在1978年在Combustion首次发表，对电厂化学人员来说，该图是一个简单的经验工具来预测溶质从炉水到蒸汽中的挥发性携带。射线图在接近临界压力时误差较大，有时可能差2个数量级。11VaporousCarry-Over(Volatility)-istheevaporationofvolatilemolecularimpuritiesfromtheboilerwater. Thedegreeofva

5、porouscarry-overisexpressedasadistributionratio,whichistheratiooftheconcentrationofaspecificmolecularcompoundinthesteamtoitsconcentrationintheliquidwater. Theamountofvaporouscarry-overdependsonthechemicalspeciesthatarepresentintheboilerwaterandtheboilerpressure.MechanicalandVaporousCarry-OverasaF

6、unctionofBoilerDrumPressure12按一般的规则，盐、酸和碱在炉水中都倾向离子化，它们离子化的程度总是随着温度的升高而降低。不带电的非离子化的物质更容易进入蒸汽中。因此，只要可形成不带电的物质，它们总是成为从炉水向蒸汽中携带的主要路径。最新的研究结果还表明，采用磷酸盐处理炉水时，蒸汽溶解携带的主要是磷酸分子，采用氢氧化钠处理炉水时，蒸汽溶解携带的主要是钠与氢氧根以1：1的比例携带，采用挥发处理时蒸汽溶解携带的主要是氨分子。13141：1离子化溶液分配系数的对数与绝对温度倒数的关系曲线1516以NaCl为例，在饱和蒸汽压力为10.78Mpa时，其分配系数KFNaCl为

7、0.006%；在饱和蒸汽为13.72Mpa时，KFNaCl为0.01%，此值与现代超高压锅炉的机械携带系数大体相同；当饱和蒸汽压力为17.64Mpa时，KFNaCl为0.3%，此值已大于机械携带系数。所以，当锅炉工作压力超过12.74Mpa时，第二类物质的分配系数已明显增大，必须考虑它们的溶解携带问题。至于Na2SO4和Na3PO4,在饱和蒸汽压力高达19.6Mpa时，它们的分配系数KFNa2SO4为0.01%，所以只对压力很高的亚