手機掃碼訪問本站
微信咨詢
二甲基酮肟(Acetone oxime簡稱DMKO)又稱為丙酮肟，常溫下為白色片狀結晶，熔點：60～61℃，水溶性：320g/l(21℃)，易溶于水、醇、醚、酮、烴、石油醚等有機溶劑，是以羥胺和羰基化合物以縮合反應而制得的新型鍋爐水除氧劑，有較強的還原性，有似水合氯醛氣味，在空氣中揮發(fā)很快，呈中性反應，在稀酸中易水解。能快速降低水中的溶解氧，在金屬鋼材表面形成良好的磁性氧化物保護膜，防止氧腐蝕，并對金屬表面起到緩蝕和鈍化的作用，且具有用量少、無毒、排放無污染等有點。
產品特性
---還原性
---高溫下分解產物對水汽系統(tǒng)的影響
---對金屬的緩蝕和鈍化作用
---可防止鐵、銅等氧化物的沉積
---低毒性
在鍋爐水除氧方面的應用
---給水水質
---藥劑投加方法
---藥劑投加量
---投加時的注意事項
---對水汽系統(tǒng)的影響
---操作的簡便性
傳統(tǒng)除氧劑
---亞硫酸鈉
---聯(lián)氨
鍋爐除氧劑除氧方式對比
肟類除氧劑
---除氧性能
---緩蝕與鈍化作用
---揮發(fā)性
---分解性
---低毒性
在停爐保護中的應用
使用時參考指標
分析方法
---容量分析法
---分光光度法
二甲基酮肟(Acetone oxime簡稱DMKO)又稱為丙酮肟，常溫下為白色片狀結晶，熔點：60～61℃，水溶性：320g/l(21℃)，易溶于水、醇、醚、酮、烴、石油醚等有機溶劑，是以羥胺和羰基化合物以縮合反應而制得的新型鍋爐水除氧劑，有較強的還原性，有似水合氯醛氣味，在空氣中揮發(fā)很快，呈中性反應，在稀酸中易水解。能快速降低水中的溶解氧，在金屬鋼材表面形成良好的磁性氧化物保護膜，防止氧腐蝕，并對金屬表面起到緩蝕和鈍化的作用，且具有用量少、無毒、排放無污染等有點。
由于DMKO有很強的還原性，因此，它很容易和給水中的氧反應，從而降低給水的溶解氧含量，而且，反應速度快，除氧較完全。DMKO與氧反應的化學方程式如下：
4（CH3)2C=N-OH + O2 → 4（CH3)2C= O + 2N2 + 2H2O
2（CH3)2C=N－OH + O2 → 2（CH3)2C= O + N2O + H2O
二甲基酮肟(DMKO)的分解產物有甲酸、乙酸及氮的氧化物等，在確保除氧效果的前提下，當控制DMKO在給水中殘余量為5～40μg/L時，甲酸、乙酸、CL-、SO42-在所有被測的水汽樣品中均未檢出，同時，對部分樣品的NO2-和NO3-含量進行了檢測，也都均未檢出，因此，采用DMKO除氧對水汽系統(tǒng)無任何良影響。
由于DMKO具有很強的還原性能，其水溶液能夠在鋼材表面形成良好的磁性氧化物膜，從而能有效地延緩熱力設備停（備）用時的腐蝕，生成磁性氧化物膜的化學方程式為：
2（CH3）2C=N-OH + 6Fe2O3 → 2（CH3）2C= O + 4Fe3O4 + N2O + H2O
用含有DMKO的溶液對熱力設備實施濕法保護，可明顯地得到緩蝕效果，保護劑質量濃度為350～400mg/L（軟水配制），PH≥10.5（氨調節(jié)）。另外，DMKO對金屬也有較好的鈍化作用，且具有用量少、無毒、排放無污染等優(yōu)點。
DMKO可降低給水的含鐵量，防止鍋爐因形成氧化鐵沉積物而引起金屬管過熱和腐蝕損壞，同時，DMKO對沉積在管道、省煤器等處的銅的腐蝕產物有清洗作用，這就是在DMKO使用初期，爐水銅的含量會明顯升高的原因。
DMKO的毒性比聯(lián)氨低得多，LD50為5500mg/kg，其毒性只有聯(lián)氨的1/20，不會造成人體傷害和環(huán)境污染。
《火力發(fā)電廠勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生設計規(guī)程》（DL 5053-1996）第7.2.2條中說明：加聯(lián)氨的蒸汽，不宜作生活用汽，1985年美國新的“職業(yè)防護與保健法案”，已把聯(lián)氨正式列為危險藥品，并說明聯(lián)氨是可疑的致癌物質，要求涉及公民正常生活（如發(fā)電廠供熱）的職業(yè)范圍內，禁止使用聯(lián)氨作為輔助藥品。根據(jù)國內電廠運行情況，聯(lián)氨在蒸汽中不是完全分解的，均有殘留量，因此，建議當蒸汽用于生活用汽時采用二甲基酮肟等新型除氧劑，以替代聯(lián)氨。
鍋爐水只控制兩項指標：一是溶解氧＜7.0μg/L；二是PH值8.5～9.2（25℃）。給水先經熱力除氧，以降低進一步除氧時的DMKO的使用量，除氧后的水其內部殘存的溶解氧只有10～40μg/L，另外，先經熱力除氧使給水溫度升高到可以達到DMKO除氧所需的活化溫度，因此，只要在其中加少量的除氧劑，給水含氧量就會降低至7μg/L以下，從而達到給水水質標準。
投加DMKO，可采用原有的投加聯(lián)氨的裝置，不需增加任何設備和投資，先把0.5kgDMKO加到罐中， 配制成濃度為0.1%（wt）的溶液，然后進行投加。
二甲基酮肟藥劑的投加量可按下列公式計算
Q×(na + ΔA)
G ＝ ────────
10× ε
式中：G：給水中DMKO加入劑量，g/h；
Q：給水流量，m3/h；
n：除去一份氧需要的DMKO的倍數(shù)（一般取4～5）；
a：給水中溶解氧含量，μg/L；
ΔA：給水中維持DMKO的過剩量，μg/L，一般可取15～40μg/L；
ε：DMKO的產品純度，%。
例如；當鍋爐給水流量100 m3/h、溶解氧含量25μg/L時，取DMKO過剩量20μg/L，DMKO的加入倍數(shù)為4.5時，DMKO的純度為99.5%時，經計算給水中需加入的DMKO量為13.32g/h，即133.2μg/kg，一個月的用量為8.888kg。對于一臺200MW發(fā)電機組一個月滿負荷時的DMKO用量為66kg。
一是控制給水系統(tǒng)PH值為8.5～9.2，以避免因加氨量過低而影響給水PH值；二是DMKO溶解時應均勻溶化，避免不勻而影響除氧效果。
由于二甲基酮肟(DMKO)直接由給水系統(tǒng)加入到爐內，因此，對鍋爐內水汽系統(tǒng)鐵離子及各種陰離子進行了分析：
系統(tǒng)鐵離子：在試驗過程中，對各爐的水汽進行了化驗分析，鐵離子的含量全部為零，所以采用DMKO對系統(tǒng)金屬沒有任何腐蝕。
系統(tǒng)陰離子：經過分析，投加DMKO和投加聯(lián)氨一樣，水汽系統(tǒng)中CL-和SO42-3的含量全部為零。
投加DMKO比投加聯(lián)氨省時、省力、降低了勞動強度，沒有增加任何設備投資，并大大降低了除氧劑的毒性，改善了除氧效果，同時也減少了除氧劑的用量，節(jié)約了費用。
在傳統(tǒng)的工業(yè)鍋爐和低壓動力鍋爐中，主要采用添加亞硫酸鈉來進行化學除氧，高壓鍋爐則采用聯(lián)氨。
亞硫酸鈉的除氧能力于1920年被發(fā)現(xiàn)，至1931年它被廣泛應用于發(fā)電廠的化學除氧。亞硫酸鈉和氧的反應方程式為：2Na2SO3十O2 → 2Na2SO4
亞硫酸鈉是傳統(tǒng)的鍋爐水除氧劑，具有價格低廉、來源廣泛的優(yōu)點，但是,它有明顯的缺點：亞硫酸鈉與氧的反應速度受PH值、溫度及催化劑等因素影響，一般需加過量才能應付鍋爐運行的波動；從亞硫酸鈉與氧的反應式中可知，要除去1ppm的氧，至少要消耗7.9ppm的亞硫酸鈉，為使此反應進行比較徹底，則通常在鍋爐水中需維持20～40ppm的過剩量，方能保證除氧效果；由于亞硫酸鈉與氧反應生成的是穩(wěn)定鹽硫酸鈉，增加了爐水中的可溶性固形物，使水質劣化，鍋爐必須增加排污次數(shù)，導致化學藥品的浪費和燃料費用的增加；當鍋爐工作壓力高于6.2MPa時，亞硫酸鈉會分解，生成具有腐蝕性的硫化氫和二氧化硫，而且這些氣體隨水蒸汽一道排出，會引起后續(xù)設備的腐蝕：
Na2SO3 十 2H2O → 2NaOH 十H2SO3
H2SO3→ H2O十 SO2
而且，亞硫酸鈉還可能自身發(fā)生氧化還原反應，生成硫酸鈉和硫化鈉：
Na2SO3→ 3Na2SO4 十Na2S
生成的二氧化硫和硫化鈉均有腐蝕性，因此使用亞硫酸鈉作為除氧劑，實際是一種腐蝕取代另一種腐蝕；此外，將含有亞硫酸鈉的給水作減溫水噴入過熱蒸汽來調節(jié)溫度時，會導致在過熱蒸汽集汽聯(lián)箱和汽輪機中產生硫酸鈉等鹽類沉積；亞硫酸鈉對金屬無鈍化保護作用。
隨著大容量機組和高壓鍋爐的出現(xiàn)，至五六十年代，亞硫酸鈉逐漸被聯(lián)氨（又稱為水合肼）所取代，聯(lián)氨與氧的反應式為：N2H4 十O2 → N2十2H2O
聯(lián)氨與氧反應生成氮和水，且過量的聯(lián)氨不產生可溶性固形物，氨可以增加爐水的PH值，有利于鍋爐的保護；聯(lián)氨具有緩蝕功能，聯(lián)氨和鐵及銅腐蝕產物反應生成具有鈍化保護作用的Fe3O4和Cu2O層。
4Fe3O4 十O2 → 6Fe2O3十（N2H4）→ 4Fe3O4 十 2H2O 十 N2
2Cu2O十O2 → 4CuO 十（N2H4）→ 2Cu2O 十 2H2O 十 N2
聯(lián)氨與氧及金屬氧化物反應的最終產物是水、氮氣，它們不會增加鍋爐水中的溶解固形物量。聯(lián)氨的分解產物是揮發(fā)性氣體，見下式：
3N2H4 → 4NH3 十 N2
但是，聯(lián)氨在除氧效率上不如亞硫酸鈉，在水溫低時除氧速度慢，只能在較高的溫度下才能有效地與氧反應達到除氧目的；分解溫度很高，在316℃（9.8Mpa）仍有聯(lián)胺進入蒸汽，其毒性使蒸汽不能直接用于生活；特別是聯(lián)氨是一種毒性較強的物質，操作時聯(lián)氨容易濺到眼睛、皮膚或衣服上，極易被吸人．給操作人員的身心帶來嚴重危害；而且揮發(fā)性強、易燃、易爆，當空氣中蒸汽的濃度達到4.7%時，遇火要發(fā)生爆燃，給運輸、貯存和使用帶來了麻煩；聯(lián)氨被認為是致癌可疑物質，被美國“職業(yè)防護與保健法案（OSHA）”列為危險品，已禁止聯(lián)氨和食品直接接觸，歐美日等國家均己相繼摒棄聯(lián)氨，開發(fā)和應用新型的鍋爐水除氧劑。
肟類化合物（主要是二甲基酮肟、丁酮肟、乙醛肟）作為新型除氧劑是美國Drew化學公司于1984年公開的專利，具有低毒、高效、速度快且具有鈍化保護作用，美國Nolco公司（世界上最大的水處理公司）、Drew公司等均有肟類鍋爐水除氧劑的產品，在歐美日等發(fā)達國家得到了廣泛的應用，我國也于九十年代開發(fā)成功，并得到了較為成功的推廣。
肟類化合物是具有肟基的有機化合物，目前用于鍋爐除氧和停爐保護的肟類化合物主要有乙醛肟、二甲基酮肟（丙酮肟）和甲乙酮肟。肟類化合物具有較強的還原性，易與氧反應。肟類化合物在較寬的溫度和壓力范圍內有著良好的除氧性能，最適宜的溫度范圍是138～336℃，壓力范圍是0.3～13.7Mpa。根據(jù)對比實驗，在相同的條件下，肟類化合物的除氧速度和除氧效率均高于聯(lián)氨。
肟類化合物可將高價鐵、銅氧化物還原成低價氧化物，其水溶液能夠在鋼材表面形成良好的磁性氧化物膜，對金屬表面起著良好的鈍化、緩蝕作用。其中二甲基酮肟的效果最好，所需使用的量最少。根據(jù)對比實驗，肟類化合物具有與聯(lián)氨同樣的鈍化、緩蝕作用，能顯著降低溶液中鐵含量，在高溫高壓條件下，對鋼材有保護作用，其中二甲基酮肟的效果最好，所需使用的量最少。同時，肟類化合物對沉積在管道、省煤器等處的銅的腐蝕產物有清洗作用，這也是在使用肟類化合物初期，爐水中銅的含量明顯升高的原因。
肟類化合物的揮發(fā)性均高于聯(lián)氨、DEHA、嗎啉、環(huán)己胺等，接近于NH3的揮發(fā)性。揮發(fā)性高的除氧劑在蒸汽凝結時，會有一定數(shù)量的藥劑溶于凝結水中，因而，有利于保護凝結水系統(tǒng)的金屬材料。
通過在高溫高壓條件下的分解實驗，肟類化合物的分解產物為NH3、N2、H2O、微量乙酸，無甲酸產生，對水汽系統(tǒng)無不良影響。
根據(jù)LD50的數(shù)據(jù)比較，聯(lián)氨的LD50為290mg/kg，乙醛肟為1900mg/kg，甲乙酮肟為2800mg/kg，二甲基酮肟為5500mg/kg，可見聯(lián)氨的毒性較強，而肟類化合物的毒性很小，屬低毒類化合物。通過除氧劑的皮膚和粘膜接觸試驗表明，肟類除氧劑無明顯刺激和損害，而聯(lián)氨則引起皮膚紅腫、糜爛、粘膜充血等損傷作用。
總之，國內對新型除氧劑的研究、開發(fā)和應用，日益受到科研單位、生產廠和使用廠的重視和關注，特別是二甲基酮肟、乙醛肟等肟類除氧劑得到了較為成功的推廣應用，異抗壞血酸也有了一定的應用，取得了較為良好的效果，使我國的新型鍋爐水除氧劑的使用與歐美日發(fā)達國家基本同步。
二甲基酮肟(DMKO)對金屬表面有良好的保護作用，其效果優(yōu)于氨液和聯(lián)氨，適用于鍋爐長期停用保護。在鍋爐濕法停爐保護中，DMKO首先去除水中的溶解氧，然后，對金屬表面鈍化，從而生成磁性氧化鐵保護膜，起到防腐保護作用。
停爐保護的工藝條件：
?、臥H值的選取：研究和實踐證明，溶液的PH起始值應大于10.5，當PH值小于10.5時，金屬腐蝕會隨時間的延長而加重，藥液的PH值用氨水調整。
?、茲舛燃懊芊鉅顟B(tài)：系統(tǒng)初始密封性很重要，DMKO初期濃度300～400mg/L，保護期內不低于200mg/L，PH值10.5～10.8時，在較嚴密的狀況下，不會出現(xiàn)腐蝕情況，而一旦形成保護膜后，在非密封條件下，金屬腐蝕仍可控制很小，即后期密封要求可放寬。
?、鞘褂梅椒ǎ篋MKO藥液的PH值用氨水調整，混合充分后，配制好的保護液可通過計量泵或水力噴射器向鍋爐加藥，直至省煤器、過熱器及鍋爐本體充滿保護液，汽包上部保護液平衡箱溢流為止。
?、缺Ｗo期內化學監(jiān)測項目為DMKO濃度、PH值、溶解氧、Fe、Cu等?，F(xiàn)場使用證明：
保護開始的兩周內，給水中Fe、Cu含量上升，以后逐漸下降，經2個月后趨于穩(wěn)定。
停用一年的鍋爐，采用DMKO濃度300～400mg/L的保護液可取得良好的保護效果。
鍋爐停用半年以上的濕法保護，采用DMKO保護優(yōu)于聯(lián)氨。
1、 用料：選擇試劑級工業(yè)品，以免雜質的危害。
2、 給水中除氧劑殘余量控制：10-40μg。
3、 熱力系統(tǒng)中PH控制：9.0-9.3（避免因加氨量偏低而影響給水的PH值）
4、 鈍化劑濃度：800-900mg/L
5、 鈍化液PH值（氨調）：9.50-11.0
6、 鈍化液溫度（常壓清洗系統(tǒng)）：85-90℃
7、 鈍化時間：14-18h
8、 保護劑濃度：（純水配制）350-400mg/L
9、 保護劑PH值：（氨調）≥10.5
（詳見電力部標準DL/T522-1993水中二甲基酮肟的測定方法）
PPM級的高錳酸鉀法，測試范圍為10～1000mg/l濃度的DMKO，最適宜的濃度為100mg／l。利用DMKO在稀酸中易于水解，其水解產物羥胺具有還原作用，容量分析法的原理是將高鐵標準溶液加入含DMKO的酸性水樣中，加熱使DMKO充分水解成羥胺，后者將高鐵還原成相應的亞鐵，再采用高錳酸鉀滴定法分析亞鐵的含量來換算成DMKO的含量。
PPB級的鄰菲羅琳法，測試范圍為5～100μg/l濃度的DMKO。同樣利用DMKO在稀酸中易于水解，其水解產物羥胺具有還原作用，DMKO在稀酸中加熱(100℃)水解，水解產生的羥胺將三價鐵離子還原成二價鐵離子，在pH為2.5～2.9條件下，亞鐵離子與鄰菲羅琳生成紅色絡合物，此絡合物的最大吸收波長為5l0 nm，用分光光度計測定吸光度值；先取得吸光度與相應的DMKO含量的工作曲線，測定時，將吸光度值比工作曲線進行比較而得實際分析值。
二甲基酮肟(Acetone oxime簡稱DMKO)又稱為丙酮肟，常溫下為白色片狀結晶，熔點：60～61℃，水溶性：320g/l(21℃)，易溶于水、醇、醚、酮、烴、石油醚等有機溶劑，是以羥胺和羰基化合物以縮合反應而制得的新型鍋爐水除氧劑，有較強的還原性，有似水合氯醛氣味，在空氣中揮發(fā)很快，呈中性反應，在稀酸中易水解。能快速降低水中的溶解氧，在金屬鋼材表面形成良好的磁性氧化物保護膜，防止氧腐蝕，并對金屬表面起到緩蝕和鈍化的作用，且具有用量少、無毒、排放無污染等有點。
關鍵字:二甲基酮肟,DMKO,丙酮肟,傳統(tǒng)除氧劑,肟類除氧劑