3.联氨除氧。目前,此法多用作热力除氧后的辅助措施,以达到彻底清除水中的残留氧,并不增加锅炉水的含盐量。当压力大于6.3Mpa时,亚硫酸钠要分解成腐蚀性很强的二氧化硫和硫化氢。因此,高压锅炉多采用联氨除氧,联氨与氧反应生成氮和水,有利于阻碍锅炉的进一步腐蚀。因联氨有毒,容易挥发,不能用于饮用水锅炉和生活用水锅炉除氧。许多锅炉使用单位正限制或不再使用此法。
常见的除氧剂的成分有:Fe(铁,纯铁为银白色,常见的为生铁,黑色;固体,多为块状,当干燥剂时为粉末状)、CaO(氧化钙又叫生石灰,白色,固体,多为粉末状)、NaOH(氢氧化钠又叫火碱、烧碱、苛性钠,白色,固体,多为粉末状)等。食品中的除氧剂一般是Fe。
Fe除氧的原理是:纯净的铁是非常容易被氧化的,氧化生成氧化亚铁,然后继续被氧化成四氧化三铁,最后成为三氧化二铁,而且稳定的存在。反应方程式如下:
在锅炉给水处理工艺过程中,除氧是非常关键的一个环节。氧是锅炉给水系统的主要腐蚀性物质,给水系统中的氧应当迅速得到清除,否则它会腐蚀锅炉的给水系统和部件,腐蚀性物质氧化铁会进入锅炉内,沉积或附着在锅炉管壁和受热面上,形成难溶而传热不良的铁垢,腐蚀的铁垢会造成管道内壁出现点坑,阻力系数增大。管道腐蚀严重时,甚至会发生管道爆炸事故。国家规定蒸发量大于等于2吨每小时的蒸汽锅炉和水温大于等于95℃的热水锅炉都必须除氧。 [1]
常用的除氧剂有亚硫酸钠(Na2SO3)和联氨(N2H4)等。 前者只适用于中、低压锅炉,不能用于高压锅炉。因为亚硫酸钠在锅内高温条件下会分 解生成有害气体,引起金属腐蚀。联氨易挥 发、有毒、易燃,在使用中应注意安全与防 护,不能用于生活用锅炉,常用于中、高压 以上的锅炉给水,作为热力除氧的辅助除氧 剂,很少单独使用。低压锅炉采用的较少。近 年来,在环保法规日益强化的情况下,由于 联氨的毒性,国外在高压锅炉给水除氧中逐 渐采用了甲基乙基酮肟、碳酰肼、胺基乙醇 胺等一些新型化学除氧剂。它们属挥发性除 氧剂,性能优于联氨,并且可使金属钝化,进 一步保护金属不受腐蚀。例如,碳酰肼 [(N2H4)2CO]与氧的反应速度比联氨快;甲 基乙基酮肟(CH3C2H5CNOH)的毒性比联氨 小,未被怀疑是致癌物质; 胺基乙醇胺 (乙 醇与脂肪胺的缩合物) 的热稳定性高、除氧 能力强、反应速度快。各种新型化学除氧剂 正在不断研究开发中。
(1)无机系脱氧剂。应用较广的是铁系脱氧剂。性状: 灰色或灰黑色无定形细粒或粉末。有较微光泽。系氧化铁700~900℃时用氢还原所得,内含90%~96%金属铁,其余主要为氧化亚铁。暴露于空气和湿气中易氧化。溶于稀酸,不溶于水。通过吸氧绝氧等手段来达到产品保鲜目的;由于其绿色、无污染,得到了越来越广泛的应用,将容器内氧气几乎全部除去,使氧浓度降至0.1%以下;而且在此后,借助脱氧保鲜剂的储备能力,不断将渗入氧气吸收,使被保鲜产品始终处于无氧状态,从而使微生物(如细菌、霉菌等)丧失生存条件,同时也相应阻止了油脂、蛋白质等有效成份的氧化分解,以此确保质量。 1克铁除氧能力为300ml,折合空气1500ml,除氧效果好,且经济。
(2)**系除氧剂。酶氧化(酶系)、抗坏血酸氧化、光敏感性染料氧化等。例如抗坏血酸,除氧能力佳;葡萄糖碱性物在一定条件下产生很多分解物而除氧。
按反应类型分类
(1)高水分食品型。脱氧剂与食品同时密闭后,吸氧剂的吸氧一般在水存在下进行,应用从食品蒸发的水分进行脱氧反应较多。
(2)自动吸收型。又可分速效型、一般型与缓放型。自动吸收型的吸氧剂保持自身水分,即使外部不存在水也能反应,改变吸氧剂成分、用量及包装材料的透气性。能控制反应速度从速效型转为缓效型。
除氧剂可用在食品、制药或其它产品中,用来防止产品腐烂、变质、发霉除臭:通过该种除氧剂可以保持产品本身的营养价值及避免其质量的损耗。它可以使包装内的含氧量少于0.1%,并继续维持在该水平上。