1、二甲基酮肟的性質(zhì)
⑴物理性質(zhì)
二甲基酮肟(Di Methyl Ketoxime),英文縮寫名DMKO,化學(xué)名稱為丙酮肟(Acetone oxime),分子式:(CH3)2C=N-OH,分子量73.09,密度0.901g/cm3,沸點(diǎn)136℃,熔點(diǎn)61℃,閃點(diǎn)47.2℃,PH(25%水溶液中):6.6,LD50:5500mg/kg,外觀為白色棱晶狀結(jié)晶,有很強(qiáng)的還原性,在空氣中揮發(fā)很快,呈中性反應(yīng),在水中溶解度320g/L(21℃),易溶于醇、酮、醚等有機(jī)溶劑,在稀酸中易水解,有較強(qiáng)的還原性。
⑵還原性
由于DMKO有很強(qiáng)的還原性,因此它很容易和給水中的氧反應(yīng),從而降低給水的溶解氧含量,而且反應(yīng)速度快,除氧較完全。DMKO與氧反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:
4(CH3)2C=N-OH + O2 → 4(CH3)2C= O + 2N2 + 2H2O
2(CH3)2C=N-OH + O2 → 2(CH3)2C= O + N2O + H2O
⑶高溫下分解產(chǎn)物對(duì)水汽系統(tǒng)的影響
DMKO的分解產(chǎn)物有甲酸、乙酸及氮的氧化物等,在確保除氧效果的前提下,當(dāng)控制DMKO在給水中殘余量為5-40μg/L時(shí),甲酸、乙酸、CL-、SO42-在所有被測(cè)的水汽樣品中均未檢出,同時(shí),對(duì)部分樣品的NO2-和NO3-含量進(jìn)行了檢測(cè),也都均未檢出,因此,采用DMKO除氧對(duì)水汽系統(tǒng)無任何良影響。
⑷對(duì)金屬的緩蝕和鈍化作用
由于DMKO具有很強(qiáng)的還原性能,其水溶液能夠在鋼材表面形成良好的磁性氧化物膜,從而能有效地延緩熱力設(shè)備停(備)用時(shí)的腐蝕,生成磁性氧化物膜的化學(xué)方程式為:
2(CH3)2C=N-OH + 6Fe2O3 → 2(CH3)2C= O + 4Fe3O4 + N2O + H2O
用含有DMKO的溶液對(duì)熱力設(shè)備實(shí)施濕法保護(hù),可明顯地得到緩蝕效果,保護(hù)劑質(zhì)量濃度為350 -400mg/L(軟水配制),PH≥10.5(氨調(diào)節(jié))。另外,DMKO對(duì)金屬也有較好的鈍化作用,且具有用量少、無毒、排放無污染等優(yōu)點(diǎn)。
⑸可防止鐵、銅等氧化物的沉積
DMKO可降低給水的含鐵量,防止鍋爐因形成氧化鐵沉積物而引起金屬管過熱和腐蝕損壞,同時(shí),DMKO對(duì)沉積在管道、省煤器等處的銅的腐蝕產(chǎn)物有清洗作用,這就是在DMKO使用初期爐水銅的含量會(huì)明顯升高的原因。
⑹低毒性
DMKO的毒性比聯(lián)氨低得多,LD50為5500mg/kg,毒性只有聯(lián)氨的1/20,不會(huì)造成人體傷害和環(huán)境污染。
《火力發(fā)電廠勞動(dòng)安全和工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)程》(DL 5053-1996)第7.2.2條中說明:加聯(lián)氨的蒸汽,不宜作生活用汽,1985年美國新的“職業(yè)防護(hù)與保健法案”,已把聯(lián)氨正式列為危險(xiǎn)藥品,并說明聯(lián)氨是可疑的致癌物質(zhì),要求涉及公民正常生活(如發(fā)電廠供熱)的職業(yè)范圍內(nèi),禁止使用聯(lián)氨作為輔助藥品。根據(jù)國內(nèi)電廠運(yùn)行情況,聯(lián)氨在蒸汽中不是完全分解的,均有殘留量,因此,建議當(dāng)蒸汽用于生活用汽時(shí)采用二甲基酮肟等新型除氧劑,以替代聯(lián)氨。
2、在鍋爐水除氧方面的應(yīng)用
⑴給水水質(zhì)
鍋爐水只控制兩項(xiàng)指標(biāo):一是溶解氧<7.0μg/L;二是PH值8.5-9.2(25℃)。給水先經(jīng)熱力除氧,以降低進(jìn)一步除氧時(shí)的DMKO的使用量,除氧后的水其內(nèi)部殘存的溶解氧只有10-40μg/L,另外,先經(jīng)熱力除氧使給水溫度升高到可以達(dá)到DMKO除氧所需的活化溫度,因此,只要在其中加少量的除氧劑,給水含氧量就會(huì)降低至7μg/L以下,從而達(dá)到給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
⑵DMKO藥劑投加方法
投加DMKO,可采用原有的投加聯(lián)氨的裝置,不需增加任何設(shè)備和投資,先把0.5kgDMKO加到罐中, 配制成濃度為0.1%(wt)的溶液,然后進(jìn)行投加。
⑶DMKO藥劑投加量
DMKO藥劑的投加量可按下列公式計(jì)算
Q×(na + ΔA)
G = ────────
10× ε
例如;當(dāng)鍋爐給水流量100 m3/h、溶解氧含量25μg/L時(shí),取DMKO過剩量20μg/L,DMKO的加入倍數(shù)為4.5時(shí),DMKO的純度為99.5%時(shí),經(jīng)計(jì)算給水中需加入的DMKO量為13.32g/h,即133.2μg/kg,一個(gè)月的用量為8.888kg。對(duì)于一臺(tái)200MW發(fā)電機(jī)組一個(gè)月滿負(fù)荷時(shí)的DMKO用量為66kg。
⑷投加時(shí)的注意事項(xiàng)
一是控制給水系統(tǒng)PH值為8.5~9.2,以避免因加氨量過低而影響給水PH值;二是DMKO溶解時(shí)應(yīng)均勻溶化,避免不勻而影響除氧效果。
⑸DMKO對(duì)水汽系統(tǒng)的影響
由于DMKO直接由給水系統(tǒng)加入到爐內(nèi),因此,對(duì)鍋爐內(nèi)水汽系統(tǒng)鐵離子及各種陰離子進(jìn)行了分析:
系統(tǒng)鐵離子:在試驗(yàn)過程中,對(duì)各爐的水汽進(jìn)行了化驗(yàn)分析,鐵離子的含量全部為零,所以采用DMKO對(duì)系統(tǒng)金屬?zèng)]有任何腐蝕。
系統(tǒng)陰離子:經(jīng)過分析,投加DMKO和投加聯(lián)氨一樣,水汽系統(tǒng)中CL-和SO42-的含量全部為零。
⑹操作的簡便性
投加DMKO比投加聯(lián)氨省時(shí)、省力、降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,沒有增加任何設(shè)備投資,并大大降低了除氧劑的毒性,改善了除氧效果,同時(shí)也減少了除氧劑的用量,節(jié)約了費(fèi)用。
3、在停爐保護(hù)中的應(yīng)用
DMKO對(duì)金屬表面有良好的保護(hù)作用,其效果優(yōu)于氨液和聯(lián)氨,適用于鍋爐長期停用保護(hù)。在鍋爐濕法停爐保護(hù)中,DMKO首先去除水中的溶解氧,然后,對(duì)金屬表面鈍化,從而生成磁性氧化鐵保護(hù)膜,起到保護(hù)作用。
停爐保護(hù)的工藝條件:
⑴PH值的選取:研究和實(shí)踐證明,溶液的PH起始值應(yīng)大于10.5,當(dāng)PH值小于10.5時(shí),金屬腐蝕會(huì)隨時(shí)間的延長而加重,藥液的PH值用氨水調(diào)整。
⑵濃度及密封狀態(tài):系統(tǒng)初始密封性很重要,DMKO初期濃度300~400mg/L,保護(hù)期內(nèi)不低于200mg/L,PH值10.5~10.8時(shí),在較嚴(yán)密的狀況下,不會(huì)出現(xiàn)腐蝕情況,而一旦形成保護(hù)膜后,在非密封條件下,金屬腐蝕仍可控制很小,即后期密封要求可放寬。
⑶使用方法:DMKO藥液的PH值用氨水調(diào)整,混合充分后,配制好的保護(hù)液可通過計(jì)量泵或水力噴射器向鍋爐加藥,直至省煤器、過熱器及鍋爐本體充滿保護(hù)液,汽包上部保護(hù)液平衡箱溢流為止。
⑷保護(hù)期內(nèi)化學(xué)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為DMKO濃度、PH值、溶解氧、Fe、Cu等。
現(xiàn)場(chǎng)使用證明:
⑴開始兩周內(nèi),給水中Fe、Cu含量上升,以后逐漸下降,經(jīng)2個(gè)月后趨于穩(wěn)定。
⑵停用一年的鍋爐,采用DMKO濃度300~400mg/L的保護(hù)液可取得良好的效果。
⑶鍋爐停用半年以上的濕法保護(hù),采用DMKO保護(hù)優(yōu)于聯(lián)氨。