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洗瓶机水垢的形成、危害分析及关键控制点(1)
来源:  2015-12-21 10:53 作者:
  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(HCO32→CaCO3↓+H2O+CO2↑;Mg(HCO32 →Mg(OH)2↓+2CO2↑。

  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(HCO32文章来源华夏酒报+2NaOH→CaCO3↓+Na2CO3+H2O;CaCl2+Na2CO3→CaCO3↓+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CaSO4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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编辑:张怡
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