循环水中的氯离子(Cl?)会破坏碳钢表面的钝化膜,引发局部腐蚀。当Cl?浓度超过300mg/L时,其半径小(0.181nm)的特性使其易穿透氧化膜缺陷处,与Fe2?形成可溶性FeCl?,加速金属溶解。某石化企业数据显示,Cl?从200mg/L升至500mg/L时,碳钢换热管腐蚀速率从0.1mm/a增至0.8mm/a,设备寿命缩短60%。这种点蚀具有隐蔽性,往往在设备表面出现微小孔洞后才被发现,造成突发性泄漏事故。
氯离子是诱发奥氏体不锈钢SCC的主要因素。当Cl?>200mg/L且温度>60℃时,304不锈钢在拉应力作用下会产生穿晶裂纹。某核电厂曾因循环水Cl?超标(350mg/L)导致冷凝器管束大规???,单次更换费用达¥1200万。更严重的是,SCC裂纹扩展速度快(可达10mm/月),且常规检测难以发现,极易引发灾难性事故。 钛合金耐氯腐蚀,但成本昂贵。湖北吸收塔除氯设施
提高循环水浓缩倍数是节水关键,但Cl?的积累会制约这一措施。某化工厂原设计浓缩倍数5倍,因Cl?超标(>800mg/L)被迫降至3倍,年补水量增加50万吨(成本¥75万)。必须在节水与防腐之间寻找平衡点。
中水回用、海水淡化等节水措施会引入大量Cl?。某滨海电厂采用海水淡化水作补充水,使循环水Cl?达650mg/L,所有碳钢设备需更换为钛合金,总投资增加¥1.2亿。不解决除氯问题,非常规水源难以大规模应用。
系统停用时,局部Cl?可能浓缩至正常值的10倍。某化工厂检修后发现,碳钢管线低点处Cl?浓度达5000mg/L,造成深度点蚀(>3mm)。必须采用氮气密封+干燥剂保护,单次?;杀驹黾樱?0万。 江苏工业除氯设备除氯系统需考虑浓水处置方案。
氯碱电解槽产生的尾气含Cl? 3-8%,传统采用两级碱洗(NaOH 15%):首级吸收率>99%,生成NaClO(pH>12),次级补充Na?SO?还原残余Cl?。某企业改造为"碱洗-催化氧化"工艺,在CuO/γ-Al?O?催化剂(200℃)下将Cl?转化为HCl回收,氯排放从50mg/m3降至1mg/m3以下。关键控制点是避免尾气中H?浓度达易爆极限(4-75%),需安装在线红外分析仪。新型离子液体吸收剂(如[BMIM]PF?)对Cl?的亨利系数低至0.12kPa·m3/mol,吸收容量达传统碱液的3倍。
可以选用汽水瓶自制简易的活性炭过滤器,在汽水瓶底部打上十余个小孔,在瓶内放满活性炭,瓶口用软管相套,让自来水经过装满活性炭的过滤瓶滴下?;钚蕴磕芄晃剿械穆绕驮又?,经过这样过滤后的水,氯含量会大幅降低,可以用于多种生活场景,如浇花、养鱼等。
铋系物质可以用于含氯溶液的除氯,像 bi2o3、bi (no3) 3 等。其原理是铋离子与氯离子结合,形成难溶的氯氧化铋物质。在处理含氯溶液时,将铋系物质与含氯溶液混合,控制合适的条件,比如溶液的 pH 值保持在 0.1 - 7,温度控制在 10 - 50℃,搅拌 5 - 480min,除氯效率可以达到 90% 以上,而且得到的除氯产物还可以作为功能材料使用,或者进行脱氯再循环。 改性沸石吸附氯容量达12mg/g。
化学沉淀法通过投加金属离子与氯离子形成难溶盐实现去除。常用沉淀剂包括硝酸银(AgNO?)、硫酸铜(CuSO?)和石灰(Ca(OH)?)。以银盐为例,反应Ag? + Cl? → AgCl↓的溶度积Ksp=1.8×10?1?,理论上可使Cl?浓度降至0.01mg/L以下。某PCB厂采用分级沉淀工艺:先加CuSO?去除80%氯离子(形成CuCl),再用AgNO?深度处理,出水Cl?<5mg/L。但污泥中AgCl需通过氰反应浸出回收银,处理成本约¥120/m3。新型复合沉淀剂如[Ag(NH?)?]?可减少银用量30%,pH适应范围扩至4-10。氯离子使杀菌剂效果降低40%。新疆工业除氯
活性炭吸附适合低氯深度处理。湖北吸收塔除氯设施
工业循环水中的氯离子主要来源于补充水、工艺泄漏以及水处理药剂。当Cl?浓度超过300mg/L时,会明显加速碳钢设备的点蚀速率(>0.5mm/a),尤其在不锈钢系统中可能引发应力腐蚀开裂(SCC)。某石化企业数据显示,循环水Cl?从200mg/L升至500mg/L时,换热器的对应更换频率增加3倍。氯离子还会与缓蚀剂竞争吸附在金属表面,导致缓蚀效率下降40%以上。此外,高氯环境会促进微生物滋生,形成生物膜下腐蚀(MIC),造成设备穿孔风险。湖北吸收塔除氯设施