除碳器是一种在水处理系统中广泛应用的设备,其主要作用是去除水中的二氧化碳,以下为你详细介绍它的相关信息:
工作原理
物理原理:遵循亨利定律,即气体在液体中的溶解度与该气体在液面上的分压成正比。
除碳器通过向水中鼓入空气(鼓风式除碳器)或使水处于真空环境(真空式除碳器),降低液面上二氧化碳的分压,促使水中的二氧化碳不断逸出,实现从水中分离二氧化碳的目的。
化学原理辅助:有时会先向水中加适量酸(如硫酸),将水中的碳酸氢根离子(
₃
)和碳酸根离子(
₃
)转化为二氧化碳,以提高除碳效率。
相关化学反应式为:
₃
₂
₂
₃
₂
₂
类型及特点
鼓风式除碳器
结构组成:主要由除碳器本体、填料层、布水装置、进风装置和排水装置等构成。
工作过程:水从除碳器顶部经布水装置均匀喷洒在填料层上,空气从底部进入,在填料层中与水充分接触,水中的二氧化碳被空气带走,从顶部排出,处理后的水从底部流出。
特点:结构简单、操作方便、运行成本低,适用于处理二氧化碳含量不是特别高的水,在一般工业水处理系统中应用广泛。
真空式除碳器
结构组成:主要包括除碳器本体、水喷射器(或真空泵)、布水装置和排水装置等。
工作过程:通过水喷射器或真空泵使除碳器内形成一定真空度,水从顶部进入,在低压环境下,二氧化碳从水中迅速逸出,经真空泵抽出,处理后的水从底部排出。
特点:除碳效果好,能去除水中大部分二氧化碳,适用于对水质要求较高的场合,如热电厂的锅炉补给水处理等,但设备投资和运行成本相对较高,系统较复杂。
应用场景
锅炉补给水处理:在热电厂、工业锅炉等系统中,水中的二氧化碳会在锅炉内形成碳酸,腐蚀锅炉金属,降低锅炉使用寿命。
使用除碳器去除二氧化碳,可减少腐蚀,提高锅炉运行的安全性和经济性。
离子交换水处理系统:水中的二氧化碳会消耗离子交换树脂的交换容量,增加再生剂用量。
除碳器预先去除二氧化碳,可延长树脂使用寿命,降低运行成本。
化工生产:一些化工生产过程对水质纯度要求高,水中的二氧化碳可能影响化学反应或产品质量。
除碳器可去除原料水中的二氧化碳,保证生产顺利进行和产品质量稳定。