关于胶态硅问题的研讨.docVIP

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关于胶态硅问题的研讨

关于胶体硅问题的研讨   HYPERLINK \t _blank 中国电力网 2007年11月30日16:50 来源:?? HYPERLINK \t _blank 点击直达中国电力社区 ????摘??要??20世纪70年代,曾对胶体硅问题进行过大量的研究,但此问题近来在有些电厂重新出现。另外,在新电厂的设计中,时常因为胶体硅含量超过标准,而设置预处理设备。经过研究,认为:原来的胶体硅定义和测定方法存在一些不足之处需要改进。本文对胶体硅的定义、测定方法、发生的原因、检测进行了分析,提出了解决火力发电厂胶体硅问题的方向。 1. 问题的提出 胶体硅问题,在70年代初期,曾进行过大量的研究,提出了测定方法、处理方式以及运行与设计标准,因此,80年代以后,基本上解决了火力发电厂的胶体硅问题。但是,由于对胶体硅的定义不够准确以及测定方法中存在一些问题,因此,造成了下列问题的发生: 1) 有的电厂,在运行中,有时出现胶体硅的问题,从锅炉补给水中又无法查出胶体硅的来源,此现象时隐时现; 2) 在新电厂的设计中,有时为了原水胶体硅一项指标比较高,而必须采用混凝—澄清设备或直流凝聚,甚至于出现对井水,为了去除胶体硅而要求采用混凝的情况; 3) 有的电厂由于胶体硅问题长期无法解决,造成蒸汽品质恶化,影响机组的安全运行。 4) 为此,我们对火力发电厂出现的胶体硅问题,进行了进一步的研究,现对胶体硅的定义和检测、测定方法,提出一些看法,与水处理工作者共同研讨。 2. 天然水中粒子的分类 2.1 宏观分析 从宏观上看,水中的粒子可以分为固体颗粒、胶体和溶解的离子三种。 2.2 天然水中的悬浮颗粒[1] 对水中的粒子,按照其粒径的大小,可以进一步细分如下: ??????????名称???????????????粒子直径,m ??????????粗砂砾??????????????2×10-3 ??????????细砂砾??????????????1~2×10-3 ??????????粗砂????????????????0.5~1×10-3 ??????????中砂????????????????2.5~5×10-4 ??????????细砂????????????????1~2.5×10-4 ??????????极细砂??????????????5~10×10-5 ??????????泥砂????????????????1~5×10-5 ??????????细泥砂??????????????5~10×10-6 ??????????黏土????????????????1~5×10-6 ??????????细黏土??????????????1~10×10-7 ??????????胶状黏土????????????1×10-7 2.3 按分散相颗粒大小分类[2] 对液体中的分散相颗粒,按粒径的大小可分为: ??⑴粗分散系统(悬浊液、乳状液) 粗分散系统包括:粒径大于10-7 m的颗粒。其主要特征为:不能通过过滤的方法使颗粒与液体分离。在普通显微镜下可以看见颗粒。 ??⑵胶体分散系统(溶胶) 胶体分散粒子的粒径在10-9~10-7 m之间。其主要特征为:颗粒能通过滤纸,但不能通过半透膜,即不能用过滤方法使颗粒与液体分离;在液体中扩散很慢。在超显微镜下可以分辨。 ??⑶分子与离子 分子与离子的粒径在10-9 m以下。其主要特征为:颗粒能通过滤纸和半透膜,在液体中扩散很快。在超显微镜下是不可见的。 2.4??1972年热工所对水中硅化合物的分类[3] ⑴呈分子、离子状态的硅酸化合物: 这种形态的硅酸化合物,溶解于水中,其微粒大小在1纳米以下,呈真实溶液,在某些条件发生变化时,较易转变形态。 天然水中溶有这种硅酸化合物,是因为天然水中与硅酸盐岩石接触的结果。硅酸是很弱的酸,其溶解度又极小,故它很容易从硅酸盐中被其他酸(即使很弱的碳酸)排代出来,从而导致天然水溶解有分子、离子状态的硅酸化合物。 溶解在水中最简单的硅酸化合物是正硅酸。正硅酸H4SiO4(SiO2+2H2O)与钼酸盐发生如下反应生成硅钼黄: H4SiO4+3Mo4O132- +6H+ -- H4Si(Mo3O10)4 过去的试验方法(火力发电厂水汽实验方法1964年)所测得的就是这种硅酸化合物,它可以通过强碱性离子交换树脂去除。 ⑵呈不安定的胶体硅: 这种形态的硅酸化合物,其微粒大小变动于1μm~1 nm之间,呈胶体分散体系。它自身不能沉降,能通过滤纸,但不能透过半透膜。在某些条件发生变化时,也较易转变形态。 天然水中胶体硅的来源,是因为在水的pH发生变化是,其中的游离硅酸含量增加,并发生聚合反应,形成双分子、三分子聚合物,最后转变为不溶解的多分子聚合物的结果。 天然水中的胶体硅,

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