化学除垢方法精选(九篇)

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第1篇：化学除垢方法范文

本文在阐述建构主义学习观基本原理的基础上，从师生关系、情景设计、协作学习和自主学习设计等方面探讨了基于建构主义的高中化学课堂教学方法问题，以提高教学效率。

【关键词】

建构主义；高中化学；课堂；教学方法

一、问题的提出

新一轮教学改革中，增加了研究性学习课程。研究性学习是一种基于建构主义，突出学生的主体性、时空的开放性和过程的参与性的一种全新学习方式。其在培养学生的创新意识和创造能力方面，有着传统课堂教学远不能及的优势。但也不难发现，这种研究性学习要求学习者必须具有相关的基础知识，不然这种“创造”最终是“无本之木，无源之水”。化学等学科的课时减少，使我们又面临新的挑战：如何让学生生动活泼地学习，进一步提高课堂教学效率。建构主义是在认知主义学习观的基础上，掀起的又一场变革，它彻底摒弃以教师为中心、单纯强调知识传授、把学生当作知识灌输对象的传统教学模式，更加强调学习者的主体作用，强调学习的主动性、社会性和情境性，为我们提出了全新的教学设计思想。

二、建构主义的学习观

建构主义认为：世界是客观存在的，但对于世界的理解和赋予意义却由每一个人自己的经验为基础来建构或解释现实，每个人的世界是用各自的头脑创建的，经验和对经验的信念的不同，致使人们对外部的世界的理解也迥异，为了获得真理，人们通过合作学习修正自己的认识，从而使理解更深刻和全面。

三、建构主义的化学课堂教学方法

1、师生关系

建构主义提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习，也就是说，既强调学习者的认知主体作用，又不忽视教师的指导作用，教师是意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的传授者与灌输者。学生是信息加工的主体、是意义的主动建构者，而不是外部刺激的被动接受者和被灌输的对象。教师的作用从传统的向学生传递知识的权威角色转变为学生学习的辅导者，成为学生学习的高级合作者。教师不仅需要在学习内容方面辅导学生，而且需要在新的学习技能和技术方面指导学生，这些对于教师自己也有可能是不大熟悉的。

教师应该给学生提供世界真实的、复杂的问题。因而，必须放弃权威，开发或发现这些问题。教师必须认识到真实世界的复杂问题有可能有多种答案，鼓励学生提出解决问题的多种观点。当然这也意味着需要改变传统的评价策略。

同时教师必须创设一种良好的学习环境，学生在其中可以通过实验、独立探究、合作等方式学习。

2、情景设计

建构主义强烈推荐学生要在真实的情景下进行学习，要减少知识与解决问题之间的差距，强调知识的迁移能力的培养。因此，建构主义的教学设计需要将设计的问题具体化，教科书上的知识内容是对现实生活的抽象和提炼，而设计学习情景则是要还原知识的背景，恢复其原来的生动性、丰富性，同一个问题，在不同的情景背景中（不同的工作环境、社会背景），其表现是不相同的。

学习情景指为学生提供一个完整、真实的问题背景，使学生产生学习的需要；通过互动、交流，即合作学习，驱动学习者进行自主学习，从而达到主动建构知识意义的目的。

这时要求创设有丰富资源的学习情景，其中应包含许多不同情景的应用实例和有关的信息资料、以便学习者根据自己的兴趣、爱好去主动发现、主动探索。

反思以前的化学教学，我们在有意无意之间把学生学习化学的环境虚化了，抽象得“只剩骨架，不见皮肉”，如何还化学本来面目，显示其强大亲和力，则显得尤其重要。

3、协作学习

建构主义认为，学习者与周围环境的交互作用，对于学习内容的理解（即对知识意义的建构）起着关键性的作用。这是建构主义的核心概念之一。学生们在教师的组织和引导下一起讨论和交流，共同建立起学习群体并成为其中的一员。在这样的群体中，共同批判地考察各种理论、观点、信仰和假说；进行协商和辩论，先内部协商（即和自身争辩到底哪一种观点正确），然后再相互协商（即对当前问题摆出各自的看法、论据及有关材料并对别人的观点做出分析和评论）。通过这样的协作学习环境，学习者群体（包括教师和每位学生）的思维与智慧就可以被整个群体所共享，即整个学习群体共同完成对所学知识的意义建构，而不是其中的某一位或某几位学生完成意义建构。如在配制烧碱溶液时，将准确称量的NaOH固体溶于水后（热溶液），立刻移入容量瓶，再加入蒸馏水至刻度定容。这样操作的结果，将使配得的NaOH溶液的浓度值偏高？偏低？还是正确无误？

甲方认为浓度偏低，理由是：容量瓶受热溶液的影响体积膨胀，待冷至室温时体积复原，于是溶液液面在容量瓶刻度线之上，致使溶液的浓度值偏低。

乙方认为浓度偏高，理由是：水（溶液）的热膨胀率比玻璃的热膨胀率明显要高，用热溶液定容，待冷至室温时，溶液液面就会在容量瓶刻度线之下，致使溶液的浓度值偏高。

丙方认为浓度值正确的理由是：容量瓶和热溶液在配制溶液时的体积都在膨胀，冷却时体积都有收缩，溶液液面在容量瓶标线上不会有多大变化，不至于影响溶液的浓度值。

首先让各方同学阐释自己的观点，老师和其他同学倾听后发表自己的意见，并就相关问题展开讨论，这时有同学提出通过设计实验来验证。并最终证明乙方同学的说法是正确的。

四、自主学习设计

教学实践中总结出不少非常有效的自主学习方式。以发挥学生的主动性和首创精神为例，启发式教学法就是一个成功的范例。孔子认为启发是：“不愤不启，不悱不发。”（《论语·述而》）。“愤”就是学生对某一问题正在积极思考，急于解决而又尚未搞通时的矛盾心理状态。这时教师应对学生思考问题的方法适时给以指导，以帮助学生开启思路，这就是“启”。“悱”是学生对某一问题已经有一段时间的思考，但尚未考虑成熟，处于想说又难以表达的另一种矛盾心理状态。这时教师应帮助学生明确思路，弄清事物的本质属性，然后用比较准确的语言表达出来，这就是“发”。

例如在“过氧化钠与水反应”教学时，王金福（“问题思维与创新能力培养”《学科教育》）的设计：

第一步：在试管1中加入一药匙过氧化钠粉末，加入5mL水，用带火星的木条能否复燃检验放出的气体是否为氧气。

设问1：试管1中残留的是什么溶液？

第二步：向试管1中滴加酚酞试液，溶液变红。再用手摇动试管，红色很快褪去。

设问2：酚酞试液的红色为什么会褪去？

第三步：另取试管2加入少量浓NaOH溶液，再滴入酚酞试液，酚酞变红。用力摇动试管，红色褪去。

设问3：浓的NaOH溶液也有漂白性吗？

第四步：将试管2中的溶液用水稀释，溶液又变红。

设问4：这说明了什么？若将试管1中溶液也用水稀释，你们认为会有什么现象呢？

第五步：用水将试管1中溶液稀释，溶液不变红！

设问5：为什么试管1中的NaOH溶液稀释后不变红呢？

【参考文献】

第2篇：化学除垢方法范文

关键词：金属材料与热处理；教学体系；教学方法

作者简介：刘金明（1976-），男，江西樟树人，江西理工大学材料科学与工程学院，讲师。

刘国平（1974-），男，江西樟树人，江西省樟树市第八小学，小学高级教师。

基金项目：本文系江西理工大学2012年校级教改课题（课题编号：3100220004）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）14-0115-01

一、课程概述

金属材料是工农业生产及国防、科技等领域使用最广泛的工程材料，其应用与热处理工艺又息息相关。“金属材料与热处理”是研究金属材料及其强化方法的课程，是高校材料类、材料成型类、材料物理类学生的专业必修课。课程体系涉及的专业知识点多、面广。随着社会进步、科技的发展、教改的深入、知识的更新，课程内容、要求及选用的教材等都有很大的变动。目前国内外许多院校在“大材料”的背景下，就“金属材料与热处理”课程的教育改革进行了广泛的探索和研究，其教育方面的中心问题主要集中在培养具有创造性和适应性的复合型人才。

同时随着知识经济时代的来临，科学技术和产业的发展对高等教育的人才培养提出了更高的要求。而目前由于就业形势的压力，许多大学生缺乏专业学习兴趣，厌学情绪比较严重，对前途感到茫然，不知道将来能干什么，以致于学生专业素质、专业技能等存在某些不足。这些反过来又影响到学生的择业和就业。托尔斯泰曾说过：成功的教学需要的不是强制，而是培养和激发学生的学习兴趣。在本科专业教学中，只有充分调动学生的兴趣，才能使学生变被动学习为主动学习，确保专业教学质量。学生对专业课程的认识和兴趣取决于授课教师正确而又巧妙的引导、培养和激发。

二、课程体系的构建

“金属材料与热处理”课程由金属热处理原理、金属热处理工艺、金属材料三部分内容组成。[1]这三部分是“成分-工艺-组织-性能”的主线内容，如图1所示。

1.金属热处理原理内容

结合工科院校金属材料类专业的要求和特点，在课程体系中，金属热处理原理内容主要包括三大转变规律：

（1）钢的加热转变。主要包括奥氏体的形成条件，形成过程，影响因素，奥氏体晶粒度的大小及影响因素。这也是热处理的第一阶段。

（2）冷却转变（2个曲线，3大组织转变）。主要包括过冷奥氏体等温转变曲线（C曲线）及连续冷却转变曲线（CCT曲线），P转变，B转变转变，M转变。

（3）回火转变。主要包括淬火钢在回火过程中的组织转变，M分解转变，残余奥氏体转变，碳化物的转变，渗碳体的聚集长大和α相回复、再结晶。回火时力学性能的变化与回火脆性。通过对金属热处理原理的讲解，架构热处理转变规律知识，为学生学习金属热处理工艺打好基础。

2.金属热处理工艺内容

金属热处理工艺内容主要包括：钢的退火与正火；钢的淬火与回火；钢的表面热处理。其相关性如图2所示。

3.金属材料内容

在课程体系中，金属材料内容主要包括：

（1）钢的合金化基础。主要有合金元素（Me）与铁和碳的相互作用、奥氏体稳定元素、铁素体稳定元素、Me对Fe-C相图与钢热处理的影响、Me与钢的强韧化的关系。

（2）钢的分类及编号。

（3）结构钢。主要有工程结构钢、调质钢、渗碳钢、弹簧钢、滚动轴承钢。

（4）工具钢。主要有刃具钢、模具钢、量具钢。

（5）特殊钢、主要有不锈钢和耐热钢。

（6）铸铁。主要有灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。

三、课程教学方法的优化

第一，巧用直观教学法。直观教学法就是教师通过实物、可视资料等手段，使学生建立基本概念，掌握基本操作技能及各种规律，突出重点，突破难点。直观教学能充分发挥学生认知的

主体作用，培养学生学习的积极性、主动性和创造性，从而取得较好的教学效果。[2]在“金属材料与热处理”课程教学中，可充分利用一些经过不同的热处理工艺所获得的显微组织照片、热处理工艺过程视频资料、力学性能测试、模拟动画等，通过直观、生动的素材，使学生对金属材料及检测方法有更直观的认识，对热处理原理及组织转变过程更容易理解、吸收、消化。

第二，巧用疑问与兴趣教学法。疑问教学法或问题教学法就是以问题为载体贯穿教学过程，使学生在设问和释问的过程中萌生自主学习的动机和欲望，进而逐渐养成自主学习的习惯，并在实践中不断优化自主学习方法，提高自主学习能力的一种教学方法。[3]问题教学法充分体现学生的主体地位，能有效地激发学生自主学习的主动性和积极性。而趣味性教学，就是以激发学生学习兴趣为心理基础，结合教材内容，灵活多变地用学生乐于接受的趣味性故事和语言组织教学。[4]例如在讲授热处理原理时，分析图3中三条曲线变化的原因。淬火处理工艺如下：亚共析钢：加热到Ac3以上充分奥氏体化后，急冷淬火。过共析钢：加热到Acm以上充分奥氏体化后，急冷淬火；加热到Ac1～Acm之间充分奥氏体化后，急冷淬火；马氏体的硬度与其中含碳量的关系。

这些变化的原因是淬火工艺的关键点，是如何提高强度和综合性能的切入点，贯穿金属热处理原理到工艺整个过程。

第三，巧用案例教学法。所谓案例教学，就是在教师的指导下，根据教学要求，组织学生对案例的调查、阅读、思考分析、讨论和交流等活动，教给他们分析问题和解决问题的方法，进而提高分析问题和解决问题的能力，加深学生对基本原理和概念的理解的一种特定教学方法。[5，6]例如汽车钢板弹簧，在汽车行驶过程中承受各种应力的作用，其中以反复弯曲应力为主，绝大多数是疲劳破坏。而且，同样的材料热处理是否正确，其寿命相差也很大。所以要合理选择材料并对所选材料进行成分、组织、性能分析，制定合理的热处理工艺。

四、结论与建议

“金属材料与热处理”课程体系的构建应与专业培养目标相一致，并与培养计划中的其他课程如“材料科学基础”相互补充，相得益彰。课程内容涉及面广，但在实际教学过程中应有所侧重，在学时紧的情况下，有些内容甚至可以由学生自学，如铸铁、其他材料简介等章节。并尽可能给学生提供实践的机会。课程的实际教学过程，往往是几种教学方法结合，使教学更为生动，知识更容易为学生所接受，从而提高教学效果，并在教学过程中探索更多的有效的教学方法。

参考文献：

[1]叶宏.金属材料及热处理[M].北京：化学工业出版社，2009.

[2]王建凤.直观教学法在金属材料与热处理教学中的应用[J].现代技能开发，2000，（4）：39.

[3]王未强，徐中明.浅析疑问教学法在《思想概论》课教学中的运用[J].思想研究，2001，（5）：110-111.

[4]阳益贵.从《金属材料及热处理》课谈趣味性教学[J].现代技能开发，2002，（11）：34.

第3篇：化学除垢方法范文

关键词：超声波；强化传热；防垢；除垢

1引言

换热器是工业生产中广泛使用的热力设备。通常换热设备在运行一段时间之后都会出现结垢的现象，即在固体表面上逐渐积聚起来一层固态或软泥状物质，通常是以混合物的形态存在。污垢极大地增加了传热热阻，使传热效率降低，严重影响了换热设备的传热过程，甚至使设备不能正常运行，缩短了设备的使用寿命，造成巨大的能源浪费和经济损失，一直是传热方面亟待解决的问题。因此对换热设备采取合适的技术措施进行防垢除垢，从根本上解决结垢问题，对企业的生产、经济效益和环境保护等都有重要意义。

2换热设备常用防除垢方法

目前企业中较为常用的换热设备防除垢方法主要有机械清洗法、化学清洗法和超声波清洗法。

机械清洗法是采用人工清洗工具或专用工具设备对换热器表面进行清理。该方法可除掉化学清洗不能除去的碳化污垢和硬质垢，并且对钢材损耗小，但对于换热面的死角清洗不到，而且该方法需离线停车清垢，影响生产，清洗用时长，所需费用高。

化学清洗法是利用化学洗剂使换热面上的污垢脱离，可在线清洗，劳动强度小，但容易对设备造成腐蚀；清洗结束后还需对废液进行处理，否则直接排放会污染环境。

超声波清洗法利用了脉冲弹性波能量首先在金属中传播的原理。超声波因具有方向性好、穿透力强、在固体或液体中传播衰减小等优点，将其应用于换热设备不仅能减缓换热设备表面污垢颗粒的沉积速度，而且还能够有效地除掉已经形成的污垢。该方法既不会污染环境和浪费资源，也不会对设备造成损伤，对工作人员也不会造成任何有害影响。与此同时，它可清除的污垢种类广泛、除垢速度快、耗水量少、自动化程度高、工作性能可靠，还能连续在线工作。超声波防除垢技术从根本上防止或清除污垢的沉积，实现了实时动态防除垢的效果，并且能够起到一定的强化传热的作用，表现出巨大的优越性。

3超声波防垢除垢技术

3.1超声波防垢除垢机理

超声波是一种频率大于20kHz的声波，方向性好、穿透力强，易于获得较集中的声能。超声波在线防垢除垢技术，就是通过超声波强声场在管、板壁和介质接触界面间产生效应，破坏污垢的形成和附着条件来实现防垢、除垢的。

超声波在换热界面间产生的效应主要有：空化效应、活化效应、剪切应力效应及抑制效应。超声波防垢除垢机理如图所示。

（1）空化效应

超声波的辐射能使被处理液体介质产生大量的空穴和气泡，当这些空穴和气泡破裂或互相挤压时，产生一定范围的强大的压力峰，液体里的成垢物质在这种能量的作用下粉碎、细化悬浮于液体介质中，使物体表面及缝隙之中的污垢迅速剥落。

（2）活化效应

超声波在液体中通过空化作用使水分子裂解成自由基，在一定程度上增加水的溶解能力、提高流动液体中成垢物质的活性，增强其溶垢能力，可抑制污垢生成以及在管壁上沉积，使得成垢物质在液体中形成分散沉积体而不会在壁面上沉积，从而达到防垢的目的。

（3）剪切应力效应

污垢与金属的物理性质和弹性阻抗不同，所以超声波在金属换热管壁与垢层处的吸收和传播速度也不同，从而在两者上产生了速度差，形成相对剪切力，使污垢层产生松动、破碎而脱落，起到了除垢效果。

（4）抑制效应

超声波改变了管道内流体的物理化学性质，缩短了成垢物质的成核诱导期，刺激了微小晶核的生成，可抑制离子在壁面处的成核和长大，使既定结构的晶粒长大，因此减少了粘附于管壁上成垢离子的数量，从而减小了积垢的沉积速率。

3.2超声波防除垢设备

超声波防除垢装置主要由超声波电源发生器、超声波换能器、传输电缆以及安装超声波换能器的管道组合件组成。其中超声波电源发生器是一种将市电转换为换能器相应的高频交流电以驱动换能器进行工作的设备，由电源单元、主控单元、参数调测单元、显示单元、功放单元、遥控单元组成。1台主机（超声波电源发生器）可配置多个超声换能器头，能够提供超音频脉冲功率电能。超声波换能器是把来自电源发生器的电能转换成机械能（声能）的部分，是产生超声波的源。其内采用换能效率高的压电材料。超声波的频率相位实现自动跟踪，从而使发生器和换能器在最佳状态下工作，且超声波的输出功率可根据不同的工况需要而进行无极调节。

3.3超声波防除垢设备应用实例

（1）中石化某分公司一调温水换热器由于循环水中含有大量的钙镁离子以及微生物，在运行多年之后导致其每运行4-6个月左右就会形成一层0.5-1.5mm的硬垢，硬质垢表面附着少量淤泥等杂质，影响其正常使用，需要经常清洗处理。通过在检修时安装了超声波防除垢装置，一年半以后再次打开换热器时，发现换热器表面清洁无垢，部分呈现金属原色，且循环水进出口温度温差稳定维持在7℃左右，运行效果稳定。

（2）某石化公司的油浆蒸汽发生器用于油浆与除盐水换热产生中压蒸汽。因油浆中含有较多的固化物，换热过程中易结焦积碳，使换热效率降低，蒸汽产量下降。同时，油浆无法冷却到工艺要求的温度，只能通过降低流量来确保油浆的冷却效果。该发生器每年都需要清洗，每次清洗是管束内侧结垢、腐蚀较重，垢层厚度2-3mm，部分管束堵塞。该公司在安装了超声波在线防垢除垢装置后，蒸汽产量增加，经济效益显著。一年后打开换热器，基本无垢质，不需清洗。该装置的使用减少了设备清洗次数，节约了清洗费用。

（3）中油管道某输油气分公司输油站使用了6套热媒/原油换热器，由于污垢的产生，换热器换热效率普遍下降10%左右，每年经济损失十余万元。通过改造安装了2套超声波脉冲防除垢装置并投入使用。投运一个半月后，换热效率提高2个左右百分点，投\五个月后，效率提高6个左右百分点，成功解决了换热设备的结垢问题，并为企业节约了能源和资金。

第4篇：化学除垢方法范文

【关键词】循环水处理 直流电解法 除垢 杀菌灭藻

一、概述

在铝工业生产中，为节约水资源，许多设备的冷却水均采用循环水进行冷却。循环水系统分为密闭式和敞开式两大类，无论是密闭式还是敞开式循环系统，水在长期循环使用过程中都会引起结垢、菌藻滋生和腐蚀等问题[1]，这些问题的存在严重影响了系统的效率，同时也缩短了设备的使用寿命，严重时会造成生产和安全事故[2，3]。因此针对循环水水质的处理也成为一个十分重要的课题。

二、 循环水水质处理方法对比

为了防止结垢、菌藻滋生和腐蚀所产生的危害，需要对水质进行处理。目前较为常见的水质处理方法包括：软化法、药剂法和直流电解法，这些方法的原理、效果和特点见表1：由表1可以看出，软化法效果单一，并且存在加速腐蚀风险；化学法效果明显，但清洁性差，维护管理繁琐，经济性能不高；直流电解法具有高效、清洁、管理简便、经济性能好的特点[4]。

三、直流电解法工作原理

直流电解处理工艺是通过直流电解过程中发生的电化学反应来实现除垢、杀菌灭藻和防腐蚀效果，其工作原理如下：

（一）除垢

直流电解过程中阴极会发生析氢反应生成氢氧根离子，使阴极区域产生强碱性环境，促使水中钙镁离子发生沉淀，其具体反应过程如下：

阴极反应：

沉淀反应：

上述反应会使水中钙镁硬度沉积在电解反应器阴极表面，然后通过倒极电解或机械刮除的方式使其从阴极脱落并从设备中排出，使水中钙镁离子浓度不断降低。当钙镁离子浓度低于沉淀溶解平衡浓度时，管道和换热器表面所结碳酸钙垢就会不断溶解，从而实现系统除垢，其反应过程如下：

水垢溶解：

水垢溶解形成的钙镁离子又被电解去除，从而实现系统彻底除垢。

（二）杀菌灭藻：

直流电解工艺采用具有电催化性能的特殊阳极，在直流电解过程中由于阳极催化作用会产生活性氯、活性氧、自由基等物质，具体反应过程如下：

析氯反应：

自由基生成反应：

电解过程中阳极产生的活性氯、活性氧和自由基具有极强的氧化性，对水中的菌藻类微生物具有强烈的杀灭作用，从而防止菌藻滋生和生物粘泥附着。由于自由基类物质氧化还原电位很高，能够避免各种微生物产生抗药性。

（三）缓蚀

防止生物腐蚀：由于电解过程能实现除垢和避免菌藻滋生，因此能有效防止垢下腐蚀和硫细菌、铁细菌等引起的点蚀、孔蚀。

四、实验结果分析

本次实验选用沈阳艾柏瑞环境科技有限公司的ZD系列设备对循环水水质进行处理，该设备通过直流电解使阴极结垢，当阴极结构达到一定厚度时停止电解，启动刮渣装置，通过机械动作刮除阴极上所结的碳酸钙垢，使其从阴极上脱落，落入电解反应器底部，然后通过开启排垢阀排入储垢槽。排垢结束后，重新进行电解除垢过程。除垢及杀菌灭藻实验结果分别见图1及图2。

由图1可以看出：在设备安装初期，系统中硬度迅速降低，半个月后系统硬度维持在20～30mmol/L；运行一个月后，系统水垢浓度进一步降低，并保持在一个较低的浓度，表明系统原有硬垢排放基本完成，而系统达到了硬度补给和排垢平衡。

由图2可以看出：在设备安装前几天中系统中细菌总数迅速降低，此后系统细菌总数一直保持在102～103CFU/L水平，表明直流电解处理设备具有良好的杀菌灭藻效果，抑制系统粘泥滋生和腐蚀。

五、结论

通过以上的分析表明，直流电解法作为一种新型技术应用在水循环系统的除垢及杀菌灭藻领域具有重要作用，可明显改善系统传热效率，降低系统运行能耗和水耗；不需投加任何化学药剂，环境清洁性极高。随着该技术的研究进一步深入，直流电解技术在循环水处理领域必将具有更广阔的应用前景。

参考文献：

[1]周本省.工业水处理技术[M]. 第二版. 北京： 化学工业出版社， 1996.

[2]薛树森等.工业循环冷却水处理设计规范. GB 50050-2007. 北京： 中国计划出版社， 2008.

第5篇：化学除垢方法范文

柠檬酸除垢剂的使用方法：1、柠檬酸除垢剂与水的配兑比例为1：20，配兑比例可以根据水垢的严重性调解浓度。

2、用沸水注入容器，或利用需要除垢的产品自行加热煮沸，40－60℃效果更佳。

3、配制好的柠檬酸水必须尽量淹盖水垢部分。

4、轻微的水垢无需等待，可以直接拿布沾不烫的水擦拭。

5、特别大型的水壶及水垢特别严重的器具请适当延长浸泡时间，或用布、纸巾协助清洗。

第6篇：化学除垢方法范文

关键词：冷却器；结垢；除垢

1.螺杆压风机冷却循环方式及重要性

我矿压风机房配备四台LS-320型螺杆式压风机，整个机组为水冷机组，机组的水路系统作为其四大系统之一可谓是至关重要，充当着为机组作功降温的重要作用，其冷却器分为二部份，其一是为压缩后的高温空气冷却，称为后冷器，其二是为循环油路内油冷却的冷却器，称为油冷却器，其冷却介质均为水，压风机工作时阴阳转子作功产生大量的热源，一方面被压缩空气带走，另一方面被为机头其提供、密封、散热的油脂带走，任何一项都超温意味着停机事项和对油油质的不可逆转的破坏，螺杆式压风机油质为美国寿力公司专供，极为昂贵，而且长期高温运行还会导致压风机效率低下，核心部件干磨损坏等重大事故.所以其水冷却器的换热效率必须稳定、高效。

2.螺杆压风机风油冷却器的结构和布置

螺杆式压风机的后、油冷却器均为列管卧式冷却器，列管材质为铜，冷却水从管内流过，油从列管间流过，中间折返使油折流，铜管外壁为波纹结构，以增大散热面积，体积小、效率高。如图1。

图1

2.1冷却器的布置

螺杆压风两冷却器在机体内上下布置，冷却水自后冷却器进水口进入，自出口排出，而后重新进入油冷却器入口，自油冷却器出口排出，两冷却器属于串联联接，而这种联接方式决定了油冷却器结垢程度远高于后冷却器。

3.螺杆压风机冷却器结垢过程和机理

我矿压风机冷却水循环采用敞开式循环水， 且水质较硬，虽然使用中性水，但由于冷却水系统也是敞开式的。冷却水的降温循环利用室外的冷却塔和冷却水帘作为冷却方式，这种敞开式循环水的水中不免会发生水质变化，矿区水质中含有有一些钙镁离子会在一定热条件下反应形成水垢，尤其是油冷却器回水列管内壁，结垢现象严重，甚至堵塞铜管，结垢不仅影响换热效率，还在很大程度上影响了水流量，水流量越低，水温越高，结垢速度越快，往往这种情况在几天之内就会发展到超温，从而造成因冷却效果差致使排气温度过高，最终停机问题。所以回水流量也是监控结垢程度的一项参数。超温停机不仅影响生产，还无形增加生产成本。

4.水垢的清除和预防

所谓水垢其实是水中钙镁离子等无机盐在温度升高时结晶析出，在管壁上形成由碳酸钙、碳酸镁为代表的硬质层，这种硬质层往往，特别坚硬、致密。根据我队对水垢特点的认识，结合传统机械除垢方法，我们采用机械和化学结合的方法进行。

4.1机械除垢

在现场实际中，最后一级冷却器，即最末端的铜管结垢最为严重，其它段内因水温度不高，结垢尚轻，所以一概采用化学清洗的方法处理势必会腐蚀结垢轻微的薄弱部分，而对于真正结垢严重或完堵塞的部分作用却微乎其微，所以对于那些完全堵塞的铜管我们采用冲击钻配合特制的带有排屑孔的深孔钻头的方式，将其钻透，再将∮6mm钢丝绳在各股钢丝间断剪断，使钢丝绳其密布钢丝毛刺，穿入结铜管，然后两端反复拉拽，这种方法可以将密致且光滑的水垢表面划出沟痕，为一步清洗做准备；对于那此尚未堵塞但结垢严重的铜管，也应采用钢丝拉拽法先行处理。

4.2化学除垢

化学除垢是除垢过程的最后一步，也是最为关键的一步，我们采用的是市面多见的缓蚀除垢剂，这种除垢剂一般缓蚀率高，对冷凝器设备损伤极小，配合小流量尼龙循环泵即可，因为每根管先期处理程度不一样，所以在化学清洗这步，也不建议进行整体清洗，为此我们制作了单管清洗接头，实施单根管的清洗，这种方法虽耗时，但效果和安全性更高， 药剂量计算方法可用通用公式计算G=1.97*F*h*a式中的G-用药量（吨）F-单管受热面积（平方米）h=水垢厚度（毫米） a-密度2.7T/m3， 也可以按照系统水容积计算，使用量为20～30Kg/1000kg，即2～3%，最后还是加入铜专用保护剂，对铜表面做钝化处理。

4.3结垢预防

对于控制冷却器的结垢最为重要的是对水温的控制，跟据使用经验回水温度控制在40℃以内时，结垢速率大为减少，平均每年清洗一次即可，在生产中必要时还可调换后、油冷却器的进回水方向，变换高水温结垢区域，减缓其一部分的恶性发展。

参考文献：

[1] 姜庆乐.《压风机操作工》.煤炭工业部.

[2]《矿山机械》.煤炭工业部.

作者简介：

孙鑫戬（1974-），辽宁省调兵山市，1997年毕业于沈阳工业大学机械设计与制造专业，高级工程师，现为铁能集团小青矿运转队副队长。

第7篇：化学除垢方法范文

[关键词]工业锅炉 内部检验 问题

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）47-0093-01

引言

随着现代工业生产的发展进步，工业锅炉在工业生产和人民生活得到了广泛应用，起着不可替代的作用，还具有量广、面大、爆炸危险性大等特点。工业锅炉作为一种承压设备，一旦运行就处于一种不间断的运行状态中，一直受到高温高压水汽、高温火焰以及烟尘冲刷的多重作用，受压元部件容易发生腐蚀、磨损、变形等多种问题。这些隐患会随着时间积累，甚至会引起其它的一些问题，严重危胁到工业锅炉的安全运行。工业锅炉检验的重要性不言而喻；及时发现这些隐患，及时采取措施，从源头上消除安全隐患，以确保锅炉安全、高效、持续、经济的运行。本文从作者多年的检验工作实际出发，总结浅析了工业锅炉内部检验中常见的一些问题及应对措施。

1 腐蚀

腐蚀是锅炉受压元件破坏中最常见的问题之一。金属的腐蚀很复杂，而且种类繁多。根据腐蚀机理不同，一般分为化学腐蚀和电化学腐蚀；根据腐蚀的形貌和面积不同，也可分为全面腐蚀和局部腐蚀。工业锅炉腐蚀主要为局部腐蚀，从宏观表现上有溃疡腐蚀、斑点状腐蚀、垢下腐蚀等。

工业锅炉腐蚀一般发生在热负荷较高的锅筒底部和应力较为集中的管孔区。其中垢下腐蚀在所有腐蚀中是最为常见的。垢下腐蚀是指当锅炉受热面上沉积物产生的腐蚀。由于沉积物的传热性能比受热面金属差的多，沉积物下面的金属壁温升高，沉积物与金属之间的锅水浓缩，且不易与沉积物之外的锅水均匀混合；当锅水中含有游离的氢氧化钠（NaOH），且锅水的pH值大于13时，金属壁的氧化保护膜被NaOH溶解，保护膜被破坏形成了腐蚀电池的阳极，氧化铁垢参与了电化学腐蚀的阴极过程，起着阴极去极化刘的作用。

Fe（OH）3+EFe（OH）3+OH

Fe3O4+H2O+2E3FeO+2OH

防止腐蚀通常采用以下措施：①控制工业锅炉的给水和炉水PH值。给水PH值一般控制在8～9之间，炉水PH值控制在10～12之间；②减少炉水中腐蚀性盐份的含量。③已经产生腐蚀的，应彻底清除金属表面的沉积物、氧化物，重新煮炉，形成新的致密金属保护膜。

2 裂纹

裂纹是锅炉受压元件破坏中最危险的问题，出现裂纹就有爆炸的可能性。大多数的裂纹产生是由于锅炉内力的反复作用和交变作用。锅炉在运行过程中受力不均匀和受力频率不稳定是锅炉产生裂纹的重要原因，而受力不均匀和受力频率不稳定是因为在生产过程中对力的需求具有时段性，力的大小也是变化的，这就会造成锅炉内温度和压力的波动，对有些元件就产生反复作用的效果。工业锅炉的锅筒、炉胆、管板、封头、集箱、烟管与管板的结合段等部位较容易产生裂纹。受压元件产生裂纹时，要慎重研究处理，查明产生裂纹的原因，根据出现裂纹的部件和工况，确定裂纹的性质，以及锅炉金属材质是否符合要求，钢材是否变质等情况，判断裂纹是属于苛性脆化裂纹还是疲劳裂纹裂纹，最终确定补焊或者挖补等修理方案。

3 水垢

工业锅炉水中的钙、镁等化合物在锅水中不断加热、蒸发、浓缩，当水中溶解物的溶解度达到饱和时，会不断析出盐类物质并牢固地粘结在受热面内壁上形成坚硬的垢层，叫水垢。由于工业锅炉排污不当，松散的水渣集聚，有些水渣易粘于受热面，在受热面上经焙烘后，转为水垢，称为二次水垢。水垢的导热性很差，比钢小30～50倍，受热面粘结水垢后，传热恶化，影响工业锅炉的正常运行。

工业锅炉水垢常见的有：

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。

工业锅炉煮炉除垢是根据水垢的类型选定煮炉药剂，按规定的比例配制煮炉溶液并注入锅炉，充水至接近锅炉最高水位，维持药剂在锅炉内一定压力下循环24小时以上，与水垢之间发生充分的物理化学作用，达到除垢目的。根据药剂的类型可分为碱洗除垢和酸洗除垢。近些年，还出现了运行除垢技术，也叫“在线”除垢技术，在锅炉正常运行情况下，向炉水中加入有机化学药剂使沉积物脱落，解决了锅炉停运除垢的问题，且对锅炉基本无腐蚀。但是其程序较为麻烦，需要在专业技术人员的指导下进行，定时分析炉水水质变化。

4 变形

锅炉受压元件的全部或局部发生鼓包、凹瘪、弯曲的现象叫变形。造成锅炉受压元件局部变形的主要原因是受热面金属受高温得不到冷却发生金属过热强度下降造成的；也有因超压使元件在整个截面上的材料都处于屈服状态下发生的；也有由于受压元件受热不均匀（一面受高温加热，另一面不受热）引起的；也有元件过长，吊装支点不正确造成变形变曲的。

锅炉上常见的变形发生在下列部位：

1、锅壳式锅炉炉胆高温处凹瘪

2、外燃式锅壳锅炉的锅筒底部过热鼓包。

3、立式锅壳锅炉的炉胆下部或下脚圈受热处凹瘪和横水管鼓包。

4、立式锅壳锅炉炉胆顶部凹瘪

5、锅壳锅炉烟管弯曲变形。

在对其检验时，检验人员要认真分析发生变形是由于锅炉缺水、超压事故还是水循环不畅等原因，及时采取措施，防止变形加剧。

5 鼓包

鼓包是工业锅炉变形中的一种。工业锅炉鼓包的根本原因是由于锅筒、水冷壁管等部位直接受火焰辐射，烟气冲刷，当受热面有严重结垢或水循环不畅时，大大降低了金属的导热性，削弱锅水对金属壁的冷却保护作用，金属壁温必然升高，当金属壁温超过其强度允许的温度时，金属的强度下隆，工作压力使金属超过其屈服极限，发生塑性变形，向外鼓包变形，直至开裂渗漏。

对锅炉鼓包的检验。

1、确定鼓包位置，测量它的几何位置，从内外进行测量。

2、确定鼓包位置水垢厚度。

3、测量鼓包中心金属残余厚度及筒壁正常厚度，是否发生异常。

4、宏观检查后使用MT进行检测是否有裂纹。

5、测定鼓包变形部位边缘的硬度，通过和未变形的部位进行对比，测量宏观变形范围。

鼓包的修理方法有：冷顶修理、热顶修理、挖补修理。工业锅炉修理方法一般采用挖补修理。

6 结语

通过本文的介绍了工业锅炉在使用过程中内部检验经常遇到的一些问题，对问题产生的原因和处理问题的方法做了分析。但工业锅炉由于其结构工况受力情况复杂，检验中还会经常碰到这样那样的问题，还需要检验人员不断地学习积累经验，分析原因采取合适的措施，保障工业锅炉的安全运行。

参考文献

[1] 蔡振华.关于锅炉检验结论的探讨[J].科技咨询导报.2007（8）.

[2] 郝娟霞、梁庆军. 锅炉检验常见问题分析[J].China`s Foreign Trade.2010（24）：370-370.

第8篇：化学除垢方法范文

[关键词]管线结垢 影响因素 处理措施

中图分类号：TE868 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0145-01

油田管道输送的原油中含有大量的混合物（如H2S、CO2、各类离子、泥沙等杂质），致使管道极易发生结垢。管道结垢后使得管道横截面收缩，流量变小，造成压力损失，大大降低运输流量，造成能源浪费。目前青海油田尕斯库勒第三采油作业区垢体的清洗方法主要是热洗及酸洗，这些方法存在很多弊端。通过深入研究管道结垢机理，分析影响结垢的因素，并根据管道中流体中介质和管道材质，提出相应的清洗及防护方法，对于该区块管网维护和完善有重要的意义[1]。

1 尕斯库勒第三采油作业区管道结垢影响因素

青海油田尕斯库勒第三采油作业区主要开采地层为E31及N1-N2，其中E31地层矿化度高，部分地层平均矿物离子浓度高达86200 mg/L，pH值5.4，水性呈弱酸性。其中SO4-2、HCO3-、Ca2+含量较高，为碳酸盐和硫酸盐的形成提供了有利条件。当温度、压力等外界条件发生改变时，流体化学平衡被打破，致使管线结垢，并发生严重腐蚀。同时N1-N2地层含蜡较高，第一次加热至第二次加热过程中，原油温度逐渐下降，当原油温度低于蜡的初始结晶温度时，蜡垢开始结晶析出[2]，产生了以碳酸盐、硫酸盐、蜡结晶为主的结垢物质。致使该区域管网系统春季管网泄露、冬季管网堵塞频发，难以满足生产及安全需求。

1.1 温度影响

尕斯库勒油田目前油井253口，其中7-8月管线进行化学热溶剂清洗日平均次数为0.2次，9-10月为0.5次，11-12月为2.7次，从中可以看出温度的改变直接影响了管线的结垢程度，结垢温度的影响的主要是改变易结垢盐类的溶解度[3]。温度下降的同时，原油降低了对蜡的溶解能力，使蜡初始结晶温度升高[4]，蜡开始析出，油温与结蜡量关系如图1所示。采出液温度越高，碳酸钙在水中的溶解度就越低，其结垢速率随采出液温度的上升而增加。

1.2 压力影响

压力对CaCO3、CaSO4和BaS04结垢均有影响。当有相应的气体参加反应时，压力对CaCO3结垢影响较大，压力降低，促进结垢加速。在原油运输中压力逐渐降低，结垢率增加[5]。

1.3 流体饱和度的影响

E31地层原油随着含水率的增加含盐量逐步升高。含盐度高的地层水会更易产生大量的盐酸盐和硫酸盐的垢体，但高矿化度地层水相对稳定。地层水被采出与注入水或是其他性质的原油混合致使平衡被打破，极易发生化学反应使管线结垢[6]。

1.4 pH值的影响

当管线内流体的pH值偏碱性时，通常会产生大量的碳酸钙沉淀。当pH值偏酸性时，则产生的碳酸钙沉淀较少。pH值增大结垢趋势增强，碳酸氢根离子易转化为碳酸根离子，从而容易产生碳酸钙沉淀，结垢量增多。

2 防治结垢的方法

石油管道的结垢处理方法，主要为物理法、化学法、机械法及流程改造四种。物理法主要是通过借助物理原理及设备来实现的;化学法主要是通过化学试剂与结垢物质发生化学反应溶解结垢物质;工艺防垢过程通过改造易发生结垢的流程和区域，减少结垢概率，破坏结垢的规模。当大片区域发生结垢后就应采用机械方法或化学除垢，本文将主要介绍适用于尕斯库勒尕斯第三采油作业区的几种结垢防治对策。

2.1 中转站脱水技术

中转站是防治管网结垢一个非常有效的方法，通过中转站脱水可准确消除结垢的发生的概率。低含水和无水状态的原油中钙和镁含量将大大的降低，减少了结垢的概率，即使有少量生成，是不会对管网产生太大的影响。尕斯库勒第三采油作业区目前加热加压中转站有6个，脱水中转站1个，仅供主干线脱水，并未改善区块内结构情况严重的问题[7]。

2.2 聚合物阻垢技术

目前，市场上有许多种阻垢剂，阻垢剂的作用及其在各个领域的应用也较好，但也有一定的局限性：第一，高矿化度油田水化学阻垢剂，使用效果不太明显，聚合物类阻垢剂在油田中使用频率较高，但聚合物类阻垢剂可能造成二次污染油田水，从而增加污水处理难度，其次阻垢剂对于悬浮型结垢无作用效果，无益于长期使用[8]。

2.3 磁防垢技术

磁防垢技术在油田中的应用存在着一定的局限性，主要是因为含盐浓度对磁防垢具有一定的影响，含盐量越高，磁防垢的效果越差差。国内外数据统计显示磁防垢技术在盐浓度含量超过3000mg/L的水溶液就不能达到效果[9]。

2.4 超声波防垢技术

超声波在管线内的衰减随距离增加而明显的增加，短距离内的超声波波防垢技术能较好的应用，但对于远距离的管线结垢后，超声波难以实现除垢应用，不适于大面积额使用。

3 结论

通过对尕斯油田结垢原因及防垢技术的分析，发现这些结垢的方法不能有效的消除抽油井中易结垢离子的形成，且不能使这些离子在进入油田集输系统之前消除掉。尕斯库勒第三采油作业区输油管线距离较长，区块内原油物性差距较大，管网内成垢离子含量较多，温度变化影响较大。想要解决该区块春季管网泄露，冬季管网堵塞频发的问题，需要从根本上解决该区块成垢离子含量较高的问题，结合以上问题，提出以下解决方案：首先增加脱水中转站的同时使用化学试剂降低原油内的成垢离子含量;其次，控制管线的流体温度，对该区的流体取样分析，并计算出蜡、硫酸钙、碳酸钙的成垢温度临界值来控制流体温度区间，从而减少垢体形成;实时跟踪管线压力，实现压力的数字化管理，通过压力差计算来实时监测和治理初期结垢管线。

参考文献

[1] 付亚荣，王开炳.神经网络用于油田地面集输管道结垢预测[J].西南石油学院学报，1999，21（2）：68-69.

[2]贾海波，郭焱，李昱江，等.陕北油田集输系统结垢机理研究[J].油馓锏孛婀こ蹋2009，28（10）：9-10.

[3]左景栾，任韶然，于洪敏.油田防垢技术研究与应用进展[J].石油工程建设，2008，34（2）：7-14.

[4]龙媛媛.胜利油田典型区块集输系统的腐蚀及防护[J].石油化工腐蚀与防护，2006，23（6）：1-2.

第9篇：化学除垢方法范文

1.控制温度。

经过分析水垢形成的条件及机理,可知把太阳能热水器的水温控制在结垢温度以下,就能避免水垢的形成,一般而言真空管型太阳能热水器的温度容易到达结垢温度,如果在集热管的前面加上遮阳的装置,在温度超过结垢温度以后,遮阳系统自动启动,把集热面遮挡住,能够阻止水垢的生成,也能防止热水器过热。平板型热水器由于在高温时容易达到集热与散热的平衡,结垢的情况就明显好于真空管型热水器。双循环型与强制循环型太阳能热水器(集热器管里不接触水)就可以通过控制水箱温度在70度以上时,强制循环泵停止工作,使热量不再进入水箱,使水箱温度不再升高,从而较好的防止水垢的生成。

2.离子交换法。

软水机是家用水处理行业内应用较为广泛的一种水处理方式,它的工作原理就是阳离子与水中的钙镁离子交换,除去水中的钙镁离子。采用这种方式的软化水设备一般也叫做“离子交换器”(由于采用的多为钠离子交换树脂,所以也多称为“钠离子交换器”)。离子交换树脂是软水机的核心部件,它是一种聚合物,带有相应的功能基团。一般情况下,常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子。当水中的钙镁离子含量高时,离子交换树脂可以释放出钠离子,功能基团与钙镁离子结合,这样水中的钙镁离子含量降低,水的硬度下降。硬水就变为软水,这是软化水设备的工作原理。当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后,树脂的软化能力下降,可以用氯化钠溶液流过树脂,此时溶液中的钠离子含量高,功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合,这样树脂就恢复了交换能力,这个过程叫作“再生”。

由于实际工作的需要,软化水设备的标准工作流程主要包括:工作(有时叫做产水,下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接近,只是由于实际工艺的不同或控制的需要,可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的(其中,全自动软化水设备会增加盐水重注过程)。

这种方法主要优点是:效果稳定准确,工艺成熟,可以将硬度降低至0。其缺点是:工作过程会产生过量的再生废液;耗盐量大,需经常加盐还原;排出大量含盐废水易引起管道腐蚀,热水使用存在安全隐患;设备放置在室内占有空间大;相对于太阳能来说价格偏高。

3.电磁法。

采用在水中加上一定的磁场来改变水分子的特性,从而改变碳酸钙(碳酸镁)沉积的速度及沉积时的物理特性来阻止水垢形成的方法叫做电磁法。电磁法阻垢主要有两种外加磁场的方式:永磁型和电磁型两种结构方案。永磁型防垢器外形呈管状,内部是钕铁硼高磁性材料,外部是碳钢屏蔽体,水从钕铁硼与外壳的夹层流过即被磁化处理,水分子键同时发生角度和长度的变形,氢键角从105度减小到103度左右,使水的物理结构发生变化,即原水分子大缔合链状大分子的氢键断裂成单个水分子,水中单个水分子急剧增加,水中溶解盐的正负离子就迅速被大量单个水分子包围,运动速度降低,有效碰撞次数减少,静电引力下降、从而使水中的钙、镁离子无法与碳酸根结合成碳酸钙和碳酸镁,从而达到除垢、防垢、阻垢的效果。同时由于水体吸收大量被激励的电子,使水的偶极矩增强,与盐的正负离子的亲和能力增强,从而使管壁上原有的水垢逐渐松软以至脱落,大缔合水分子成单个水分子后,极微小的水分子可以渗透、疏松、溶解垢体,也能达到除垢的效果。

电磁型防垢器有管道式防垢器和缠绕式防垢器两种型式,管道式防垢器安装时,管道从管道式防垢器上的孔径穿过;缠绕式防垢器安装时,把设备上的电源线按照一定的方向缠绕在给水管道上,在通电时两种型式的防垢器线圈都会在给水管道上产生磁场,水流过电磁场切割磁力线,水被磁化,它的磁性来源于通电的线圈,防垢原理与使用条件同永磁性防垢器。

此种防垢器的特点是:设备投资小,安装方便,运行费用低;但是效果不够稳定,没有统一的衡量标准,因为通过磁场后的水分子将在24小时左右时间恢复到通磁前的状态,所以处理后对水的使用时间、距离都有一定局限。从原理上看只能应用在循环水或即热式太阳能热水器的防垢处理,针对储水式的太阳能热水器,此种防垢方式还值得探讨。电磁法防垢对磁力大小有硬性指标要求,磁场强度要在2000高斯以上,最主要的是现在磁化功能并没有得到相关的认证,对其可行性与实效性存在质疑。

4.加药剂法。

向水中加入专用的阻垢剂,可以使钙镁离子、碳酸根离子与药剂的分子形成络合物,增加其在高温水中的溶解度,从而使水垢不能析出、沉积。目前工业上可以使用的阻垢剂很多,在水处理中常用的阻垢剂有复磷酸盐、有机膦酸、膦羧酸、有机膦酸脂、聚羧酸等。目前在生活用水行业通用的阻垢剂是硅磷晶,它是一种缓慢溶解的球状化学药剂,主要是由多种磷酸盐、硅酸盐经特殊加工工艺制成。自来水从进口进入阻垢器,水从装有硅磷晶的药罐里流过,硅磷晶就溶解在水里进入太阳能热水器,消耗量是1～3ppm即1吨(1百万克)水中溶解硅磷晶量1～3克,适应水的钙硬度范围在30～400ppm之间,这对于我国绝大部分地区都是适用的。硅磷晶技术使用方便,无动力消耗,不增加用水系统的阻力,平时无需专人维护,这种方法的特点是:一次性投入较少,适应性广,阻垢、除垢能力强,性能稳定,尤其适合于储水式加热器,只需要根据系统的用水量大小,按时添加硅磷晶。

5.光催化氧化法。

光催化氧化反应是目前研究较多的一项高级氧化技术。所谓光催化反应,就是在光作用下进行的化学反应。光化学反应需要分子吸收特定波长的电磁辐射,受激产生分子激发态,然后发生化学反应生成新的物质,或者变成引发热反应的中间化学产物。他属于光化学反应降解污染物,有催化剂参与的光化学氧化过程,在当前的水处理行业应用方式主要是利用光催化片做为氧化剂,将无机的光敏半导体材料TiO2烧固在陶瓷表面,形成牢固的二氧化钛膜面层即光催化片,同时结合一定量的紫外线光线辐照,使光敏半导体在光的照射下激发产生电子-空穴对,吸附在半导体上的溶解氧、水分子等与电子――空穴作用,产生氧化性极强的自由基,再通过与污染物之间的羟基加和、取代、电子转移等方式将污染物降解为无毒物质,无二次污染。最终将水中污染物矿化为无害的二氧化碳和水,也将水中的成垢离子HCO3-、CO32-转化为二氧化碳和水。即使在微光的作用下也能起强烈的光催化作用,具有防污、防臭、抗菌(杀菌)、除(阻)垢的效果,水质经过净化后水PH值呈弱碱性、小分子团,改善了水质。

此种水处理方式在瓶装饮用水行业已开始使用,在太阳能热水器里的使用还在研究阶段。在太阳能中利用方案一:太阳能的水箱至少要做成透光的水箱,或者做成一小部分透光,只要水箱里的水能有光线辐射进去就可以,在水箱里面放置光催化片,光催化片的面积需要与水箱容积相匹配,一般300升水需要配置0.6～1平米。方案二:在太阳能的进水管道前增加一个透光或半透光的水箱,里面放置光催化片,即前置水箱,前置水箱可放置在室外或室内,水在前置水箱里就被处理,进入太阳能水箱后就不会结垢。一般光催化片对水的处理时间需要3～4小时,处理过的水能够长时间不结垢。此种阻垢方法的应用技术可行,不过推广的瓶颈主要在加工工艺和产品结构上,即如何把光催化片放置在水箱里,如何把光线引进水箱。