洗瓶机结垢危害很大,是生产控制的一个难点。本文从洗瓶机水垢的鉴别开始,分析水垢形成的机理,对水垢的危害和影响因素进行讨论,并提出防治和治理措施。
1.水垢的分类和鉴定
水垢的组成通常都不是一种单一化合物,而是以一种化学成分为主,并同时含有其它化学成分。按其水垢的化学成分,一般可分为:碳酸盐水垢、硫酸盐水垢、硅酸盐水垢、磷酸盐水垢、氧化铁水垢、含油水垢、混合水垢及泥垢等几种。如碳酸盐水垢,是以碳酸钙为主要成分的水垢;而硫酸盐水垢,则是以硫酸钙为主要成分的水垢。
笔者对洗瓶机内水垢的采样用5%的稀盐酸做溶垢试验分析,试验现象为:三角瓶内反应剧烈、垢样迅速溶解,并有大量气泡产生。这表明洗瓶机水垢为碳酸盐水垢,约含80%以上的碳酸钙。碳酸钙水垢外观为白色或灰白色,还可能染上腐蚀产物的颜色,质硬而脆,附着牢固,难以剥离刮除。
2.洗瓶机水垢的形成方式
2.1 化学反应结垢
2.1.1 受热分解
含有暂时硬度的水进入洗瓶机后,在加热过程中,一些钙镁盐类受热分解,从溶于水的物质转变成难溶于水的物质,附着于洗瓶机内表面,结为水垢,钙和镁盐类热分解反应式如下:
Ca(HCO
3)
2→CaCO
3↓+H
2O+CO
2↑;Mg(HCO
3)
2 →Mg(OH)
2↓+2CO
2↑。
2.1.2 相互反应
洗瓶机运行过程中,洗瓶机与水中原溶解度较大的盐类和碱反应后,生成难溶于水的化合物,从而形成水垢。一些盐和碱的相互反应式如下:
Ca(HCO
3)
2文章来源华夏酒报+2NaOH→CaCO
3↓+Na
2CO
3+H
2O;CaCl
2+Na
2CO
3→CaCO
3↓+2NaCl。
2.2 盐类析晶结垢
由于洗瓶机内的水不断蒸发和浓缩,因此,水中溶解的盐类含量不断增加。当某些盐类达到过饱和时,随着温度、pH值等的变化,盐类会在蒸发面上析出固相,形成水垢。同时,还有部分盐类的溶解度随洗瓶机水温的升高而下降,如CaSO
4等盐类,同样会析出而成垢。
2.3 其它方式
2.3.1 颗粒结垢:流体中悬浮的固体颗粒在换热面上的积聚。
2.3.2 腐蚀结垢:换热介质腐蚀换热面,产生腐蚀产物沉积于受热面上而形成污垢。
2.3.3 生物结垢:洗瓶冷喷水中往往含有微生物及其所需的营养,这些微生物群体及其排泄物等会在设备表面形成生物垢。
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