硫酸盐垢

   硫酸盐垢

硫酸钙在水中的溶解度比较小，当水温大于40℃时，它的溶解度也是随着温度的升高而降低的。硫酸钙在水中的溶解度尽管较小，但与碳酸钙相比，它的溶解度相对来说要大得多。硫酸盐是强酸盐，故它的酸根在水中一般只有一种形式SO₄2-存在。

在正常的天然水中，SO₄2-的含量是有限的。在一般受热或煮沸条件下，硫酸钙不会达到饱和而结垢。SO₄2-含量较高的水除外。硫酸盐垢一般都是在水分大量蒸发，SO₄2-高度浓缩之后，在水中达到饱和而沉积出来的很坚实的水垢。其主要成分是CaSO₄，有时也含少量MgSO₄,可能因水质不同而略有差异。一般CaSO₄含量在50%以上时为黄白色垢，这种情况比较多。硫酸盐垢一旦生成，它在水中的自然溶解很慢。当垢层较厚时，便会影响锅炉的传热效率和产气率，增加能量消耗，必要时就需用化学清洗方法来除去它，下面分述硫酸盐水垢形成的条件过程及其性质与除去方法。

1.硫酸盐垢的生成

硫酸镁在水中是易溶盐，它的溶解度远远大于硫酸钙的溶解度。对浓缩的天然水来说，除非水被蒸发干，否则是不会沉淀出硫酸镁的。由于硫酸钙的溶解度较小，而且在天然水中钙的含量一般又比镁的含量高，所以我们主要应考虑硫酸钙垢的生成问题。

                        硫酸钙在不同温度下的溶解度

从上表中可以看出，温度在50℃以上时，硫酸钙在水中的溶解度是随着温度的升高而降低的。在蒸汽锅炉中，由于水被浓缩，就有可能生成硫酸钙垢。特别是在向火侧，由于壁温高，汽化浓缩速度快，故硫酸钙垢较易生成，并且生长的也快。该处的垢相对背火侧来说也较厚，现场实际情况就是如此。显然，补充水中Ca2+离子和SO₄2-离子浓度越高，浓缩倍数越大，较易形成硫酸盐垢。为了防止硫酸盐垢的形成，就要根据补充水的组分含量，来限制其浓缩倍数。

       判断硫酸钙结垢的可能性，可以用上述饱和溶解度的方法，也可按最大溶度积的方法来判断，后者适用于Ca2+离子当量浓度不等于SO₄2-离子当量浓度时的情况。

       另外，在硫酸钙垢生成的同时，往往也有碳酸盐垢生成析出，除非它已事先被加热除去。

      再用硫酸调整循环水的PH值时，更要注意因SO₄2-过量，而产生硫酸钙水垢。

2.硫酸盐垢的溶解方法

硫酸钙是强酸盐，所以不能再用强酸来溶解。应先用碱处理，其机理如下：

         CaSO₄+2NaOHCa（OH）₂+Na₂SO₄

      氢氧化钠对硫酸钙垢所起的作用不仅有溶解作用，也有剥蚀作用。工业用20%NaOH浸泡。某炼油厂锅炉管内硫酸钙结垢严重，管内40%空间被堵死，垢平均厚度达15mm。这时用20%NaOH常温浸泡六天，约70%的垢被除掉，再用20%NaOH常温浸泡三天，垢全被清除掉。

      对于碳酸钙和硫酸钙混合垢，单独用酸或碱处理，效果都不是很好，用酸和碱交替处理则比较好。可先用10%HCL处理，用清水洗净后，再用20%NaOH处理。