陽極反應：Fe → Fe2+ + 2e

　　

　　陰極反應：2H+ + 2e → H2

　　

　　二氧化碳腐蝕的腐蝕產物是易溶的，不會沉積在金屬表面，所以二氧化碳腐蝕是均勻腐蝕，其腐蝕的特點就是鍋爐換熱系統設備及高溫蒸汽凝結水管網壁均勻變薄。

　　

　　二氧化碳不僅對鋼質換熱系統設備及高溫蒸汽凝結水管網壁產生腐蝕，同時對金屬銅也會產生腐蝕，當只有二氧化碳時，會對銅管產生脫鋅腐蝕；當二氧化碳和氧同時存在時，對銅管中的金屬銅也會產生腐蝕，其腐蝕產物是易溶的Cu2+。由于銅的熱阻小，換熱器的換熱管束一般采用銅管，二氧化碳對銅管的腐蝕主要發生在高溫蒸汽凝結水（疏水）液面上方的銅管表面，有實驗表明：當熱交換器中進汽中的二氧化碳濃度為8mg/L時，疏水上方的銅管水膜中二氧化碳的含量為500～600mg/L。

　　

　　3、高溫蒸汽凝結水鐵離子的危害

　　

　　高溫蒸汽凝結水的鐵離子同二價金屬鈣鎂離子一樣在鍋爐中堆積成垢，形成的氧化鐵水垢，不僅會引起垢下腐蝕發生，而且氧化鐵水垢讓爐管的傳熱效率大幅降低，傳熱效率降幅有400-500倍之多，氧化鐵水垢聚集在爐管內會引起爆管危險，對鍋爐安全運行形成較大的隱患。

　　

　　八種蒸汽冷凝水除鐵方法比較

　　

　　氧化鐵水垢傳熱效率是鋼的五百分之一，不僅增加能耗而且會引起爆管危險

　　

　　當前，國內蒸汽冷凝水除鐵離子一般有兩種方式，即一種是物理設備除鐵離子，另一種是化學藥劑除鐵離子。

　　

　　設備除鐵離子就是在冷凝水回收的末端進設備除去鐵離子，設備除鐵離子適用于任何工況，能解決進水安全達標進鍋爐，適用于各種用汽場合，但是不能控制用汽設備及回收管網的腐蝕, 用汽設備及回收管網的腐蝕還是在持續進行，冷凝水中因腐蝕鐵離子來源一直存在，且設備除鐵離子濾料需要定期更換，屬治標補治本。

　　

　　化學藥劑除鐵主要針對間接換熱的用汽的場合，藥劑會對整個回收系統以及換熱器進行整體的覆膜保護，杜絕氧和CO2對系統設備和管網地腐蝕，從而徹底解決高溫蒸汽冷凝水中的鐵離子來源，使系統設備和管網不會受到腐蝕穿孔泄漏等影響�；瘜W藥劑除鐵只適合蒸汽間接換熱場合，需要蒸汽直接參與生產工藝的地方和對蒸汽品質要求高的地方化學藥劑除鐵不適用，例如：需要蒸汽參與蒸煮的食品和藥品行業�；瘜W藥劑除鐵長期綜合效益好，實現除防并舉，徹底實現標本兼治。

　　

　　化學藥劑除鐵和設備過濾除鐵兩種方式，具體采用那種方法要根據企業生產工藝和技術實施的目的要求結合選擇。

　　

　　經過筆者統計發現，我國當前高溫蒸汽凝結水除鐵離子工藝主要有以下八種：

　　

　　第一種高溫蒸汽凝結水除鐵離子工藝——常規的除鐵過濾器

　　

　　常規的除鐵過濾器大多采用錳砂或石英砂作為除鐵的濾料，做成的儲罐式的除鐵過濾器，水通過錳砂或石英砂濾料過濾掉鐵，錳砂或石英砂過濾技術，在溫度高時，會釋放出少量的硬度雜質，使處理后的水硬度超過鍋爐給水標準，不能直接進入鍋爐，只適用于地下水和對水質要求低的處理項目中，不適用于高溫冷凝水的處理。如果用于高溫水處理，需要先將水溫降低到40-50攝氏度，超過此40攝氏度溫度會再次析出硬度，然后在過濾后，再經過離子交換或陽離子樹脂處理，去除硬度。此技術雖然條件限制多，但是成本低，目前各地的一些規模較小的企業還在使用，因為浪費了大量的熱量，使用范圍小。

　　

　　第二種高溫蒸汽凝結水除鐵離子工藝——高溫陰陽樹脂交換

　　

　　陰陽樹脂交換高溫蒸汽冷凝水除鐵離子工藝就是：在中高壓鍋爐中，采用耐高溫的陰陽樹脂，高溫冷凝水在回用前，先過樹脂床，將鐵離子或水中殘留的硬度去除。這種方法在鐵離子濃度高時，含量長期高于0.05ppm就會造成樹脂鐵中毒，中毒后的樹脂不能恢復功能。設備投資高，處理費用也高，特別不適合在低壓鍋爐處理中采用。其樹脂對溫度的要求也高，不能高于60度。樹脂膜是比較成熟的技術，但是因為需要控溫過濾，并且長時間處于高限值溫度對膜的損害很大，并非經濟持久的除鐵方式。

　　

　　第三種高溫蒸汽凝結水除鐵離子工藝——活性炭復合雙層膜法

　　

　　活性炭復合雙層膜法主要工藝原理是：利用雙層復合膜過濾凝結水，同時除去凝結水中的微量的鐵，達到精細處理的目的。復合膜的主要成分為木質纖維素和活性炭，兩種物質與水配制成一定比例的溶液后，由敷膜泵在過濾器中循環，最終在多孔管件濾元上形成復合膜。正常運行，凝結水經過復合膜過濾層時，通過機械阻留、吸附、重疊、架橋等過程，將凝結水中的雜質進行去除，隨著膜吸附的雜質逐漸增多，濾料被壓實、污染，膜兩側的壓降逐漸增大，出水量下降。當壓降達到一定值時，停止運行，進行曝膜，去除多孔濾元上的失效濾料，重新鋪膜后繼續運行。鋪、曝膜周期根據待處理的凝結水的水質確定，水質較差鋪、曝膜周期就較短，正常情況下，鋪曝膜周期為 5-7 天。 整個處理過程需要通過程序控制完成，當鐵離子≥0.5ppm, 設備不能正常工作。在低壓鍋爐中，鐵離子含量常常≥1ppm。采用該工藝，每小時回收 50 噸凝結水的設備總投資在 170-250 萬元之間，處理成本為 0.2-0.3元/噸凝結水。與其它工藝相比該工藝的特點是：處理較為潔凈的凝結水時，成本較低，如出現凝結水大量帶油時較短時間內即須重新曝膜，增加處理成本，設備總投資較大�；钚蕴繌秃想p層膜法使用廠家有：青島石化、燕山石化等。

　　

　　第四種高溫蒸汽凝結水除鐵離子工藝——粉末樹脂除鐵法：

　　

　　凝結水粉末樹脂除鐵工藝,采用粉末樹脂覆蓋多孔過濾元除去凝結水中鐵離子。粉末樹脂覆蓋除鐵原理和運行過程與過濾介質吸附法覆蓋原理相似，不同的是采用粉末樹脂覆蓋在多孔過濾元上，運行過程需要鋪膜曝膜，曝膜周期為 15 天。采用該工藝，每小時回收 50 噸凝結水的設備總投資在 400-500 萬元之間，處理成本為 0.3 元/噸凝結水左右。與其它工藝相比該工藝特點是技術先進、設備投資大，凝結水處理成本高。目前該工藝在國外有較多應用案例，國內使用的廠家有蘭州石化。

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