全 文 ：利 用 柞 树 皮 拷 胶 除 垢
和 防 垢 的 试 验 报 告牛
王玉山 王正生
(吉林省林业科学研究所 )
试验 目的 :
柞树皮拷胶是将柞树皮经过粉碎 、 浸提 、 蒸发 、 干燥等工序加工制成的 。
柞树皮拷胶的主要成分是单宁 (T a n n in) , 它是多元酚的衍生物 。 柞树皮拷胶的主
要用途是制革工业做揉液 , 对各种动物皮革进行蹂制 , 制成各种革制品 。 几年来 , 我省生
产的柞树皮拷胶 , 由于产品纯度低 (最高为 49 , 17 % ) 单宁含量低 (一般为 46 , 73 % ) ,
沉淀物多 l( 0 , 97 % ) 等 缺 点 , 造 成 产品滞销 , 给 生 产单位压力很大 。 与此 同时 , 橡
碗拷胶在锅炉水处理上的应用已取得很大进展 , 鉴于柞树皮拷胶与橡碗拷胶化学组成比
较相近的特点 , 考虑 了它在锅炉水处理方面的应用 。 锅炉和机车 , 特另lJ是机车的给水条
件较差 , 加水站点多 , 水质变化大 , 给锅炉水处理带来很大困难 。 这些锅炉 , 几年来虽
采取了一些如 : 磺化煤 , 磁水器等处理方法 , 并取得了一些成绩 , 但多 数 的 锅炉 , 特
别是无水处理设备的锅炉 , 新水垢仍不同程度的增长 , 老水 垢 很 少 脱落 。 为此 , 我们
于一九七五年上半年开始 , 对柞树皮拷胶在锅炉除垢与防垢方面进行 了试验 , 试验效果
较好 , 不仅解决了柞树皮拷胶的销路问题 , 而且对于延长锅炉的使用寿命 , 节省人力 ,
物力和降低燃料消耗都有一定意义 。
除垢与防垢 :
柞树皮拷胶除垢和防垢 , 主要是根据柞树皮拷胶的性质决定的 。 柞树皮拷胶的水溶
液是一种胶体溶液 , 它还具有收敛 、 吸附 、 凝聚 、 渗透等物理化学性质 , p H值在 4 . 5~
5
.
5 之间 , 含重金属在 10 p pm 以下 。 因此 , 在利用柞树皮拷胶除垢过程中 , 单宁分子渗
入到水垢内部与垢层中的钙 、 镁离子进行络合作用 , 使水垢 中的碳酸盐分解 , 从而破坏了
水垢的原来结构 , 使垢层疏松 , 同时当单宁渗入到炉壁时 , 与壁上的氧化铁作用生成单
宁酸铁薄膜 , 而使水垢剥离脱落 , 达到既保护锅炉又除掉水垢的作用 。
在防垢过程中 , 由于单宁有大量竣基 (一 o H ) 和经基 (一 C《x 〕H ) 存在 , 有利于 与
炉水中的钙 , 镁离子作用生成络合物 , 这些络合物又易与炉水中的有机质吸附凝聚形成
泥状沉淀 , 通过排污放水将其排掉 , 以达到防垢的目的 。
浓 此项试验得到三岔子林业局森铁处 , 生活服务处 , 大石头拷胶厂等单位的大力协助和支持 ) 在此表示感谢 .
一 9 6 一
(一 )拷胶用量及 PH值的调正 。
柞树皮拷胶的除垢和防垢 , 要根据炉水容量 , 水垢的性质和厚度及锅炉给水的碱度
和硬度 , 炉水总固物的变化情况来确定除垢 与防垢的配方 :
1
、 除垢 :
( 1 ) 碳酸盐为主的水垢 , 炉水的碱度又较高 , 可单独使用柞树皮拷胶除垢 , 一般
按每吨炉水投拷胶 5 ~ s k g , 如果炉水碱度较低 , 可以配合使用适量的 N a 3 p 。 ` · 1 2H 2 。
或aN : C 。 : , 使炉水 p H值保持在 8 ~ 10 。
( 2 ) 硫酸盐 为主的水垢 , 炉 水的碱度 又较低 , 不能单独使用 拷胶除垢必须添
加N o 3 p o ` · 1 2 H 2 o或N a : C o 3 , 使炉水 p H值保持在 s 一 1 0 , 一般拷胶用量每吨水投 6 一
I Ok g
, 碱剂量为拷胶的 1 / 3一 1 / 2 。
( 3 ) 对于硅酸盐水垢 , 则不适合以柞树皮拷胶为主进行除垢 , 反之效果不佳 。
2
、 防垢 :
柞树皮拷胶的防垢 , 主要是根据锅炉给水的水质情况决定的 , 一 般 投 胶 量可按下
式计算 :
投胶量 G = K x 给水硬度 (德度 ) x 给水吨数 ,
式中:
K 为常数一般 K 二 5一 8 克
( 1 ) 对 于高碱性的给水 , (即 : 总碱度 > 总硬度 ) , 可采取每吨给水 、 每德国度
加拷胶 5 一 8 9 , 并使炉水 P H 值保特在 9 一 10 之间 。
( 2 ) 对于含有永久硬度的给水 , (即 : ’ 总碱度 < 总硬度 ) , 除按上述计算公式加
入拷胶外 , 必须加入适量的碱剂 , 以调正 P H值在 9 一 10 之间 。
(二 ) 有关因素的确定 :
. 为了达到柞树皮拷胶除垢和防垢的予期效果 , 必须对除垢防垢的压力 , 时间有关因
素加以控制 。
1
、 除垢的压力和时间 :
一般工业锅炉或采暖锅炉除垢时 , 煮炉的压力可采 取 3 . 5一 8 K g / c m Z , 连 续 煮 炉
5 一 7 夭 , 森 铁机车锅炉的除垢 , 煮炉压 力 则 采 取 8 一 12 K g / Cm Z , 连续 煮 炉 5一 7
夭 , 对于薄而坚硬的混合水垢 , 可延长煮炉时间 。
2
、 除垢的排污与补水 :
利用柞树皮拷胶除垢 , 一般火管锅炉 , 煮炉头三夭可以不排污 , 以后每 隔 1 2小时排
污 一次 , 对于水管锅炉 , 可以在 48 小时以后开始排污 , 之后每隔 12 小时排污一次 , 排污
量最多不可超过水位表水位的 1 / 2。 排污后要及时补水 , 补充给水时 , 要同时补加拷胶
和碱剂 , 一般补加量 , 可按照除垢开始时投药量的 1/ 2 计算 。
除垢试验情况见表 1 :
8
、 防垢中的排污放水与检查 :
在用柞树皮拷胶防垢过程中 , 为了防止水垢的生成 , 保证锅炉的蒸汽质量及提高锅
沪蒸发能力 , 要注意定期排污放水 , 特别是对于给水硬度高的炉水 , 更要定期排污 , 排
污次数要根据化验炉水的碱度、 硬度及总固物的变化来决定 , 一般情况下 , 每班要排污
血甲
.
一 9 7 一
一次 , 排污量也可以按照炉水总固物变化情况而定 。 对于森铁机车的防垢排污放水 , 最
好采取勤放少放的办法 , 一般每 20 公里 , 可以排污放水一次 , 与此同时要考虑交路 , 水
质 , 线路及牵引吨数等条件来决定排污放水次数 。
利用柞树皮拷胶防垢 , 还要注意定期停炉检 查 , 以半年停炉检查一次为佳 。 停炉降
温放水后 , 要及时用热水进行冲洗炉内 , 将泥渣沉淀物冲洗干净。
防垢情况可见表 2 :
几点看法 :
(一 ) 通过试验表明 , 柞树皮拷胶有除掉老水垢的作用 , 且适合于以碳酸盐为主的
水垢 , 从表 1可 以看出 , 机关浴池锅炉 , 虽然垢厚平均 10 m m ’ 最厚可达 20 m m ,
而且垢质比较坚硬 , 但其属于碳酸盐水垢 , 莽垢效果较好。 对于东风车站锅炉的混合水
垢则效果较差 。 为此 , 在除垢前 , 应根据水垢的性质决定除垢方法 。
(二 ) 柞树皮拷胶不仅有除掉老水垢的作用 , 而且有防止新水垢形 成 的 作用 。 从
表 2 清楚地看出 : 1 1 7 。机车在防垢试验前后 , 水垢坛长速度变化较大 , 试验过程中水垢
月坛长厚度平均为 o . 01 6 m m 是试验前月平均坛长厚度 ( o . Z m m ) 的 1/ 10 , 基本上做
到了无垢运行 。 对于在试验过程中 , 排污放水较差的3 0 1。机车 , 水垢坛长速度也显著下
降 , 仅为未投拷胶的 1 / 4 , 这充分说明柞树皮拷胶在森铁机车上的防垢是完全可行的 。
(三 ) 利用柞树皮拷胶除垢和防垢的优点是 :
1
、 方法简单 : 除垢时 , 拷胶与碱剂的混合溶液可 以一次从入孔投入炉内 , 补充给
水时补加的拷胶和碱剂 , 可以按比倒投入到水箱中 , 随补充给水进入炉内 , 以达到除垢
目的 。 在防垢过程 中 , 森铁机车的防垢 , `可将拷胶与碱剂直接投到煤水箱中 , 但每月要
刷洗一次水箱 , 将泥渣沉淀物清除 , 中 、 小型锅炉的防垢 , 可以 采取两种办法 : 一种是
直接投到水箱中 , 另一种是坛设一个比较简单的投胶装置 , 定期用注水器注入炉内 。
2
、 使用安全 : 柞树皮拷胶无毒 , 含重金属在 10 p p m 以下 p H值在 4 . 5一 5 . 0之间 , 对
人体无危害 , 对锅炉无腐蚀 , 因为单宁与炉壁上的氧化铁发生作用 , 生成单宁酸铁保护
膜 , 可以延长锅炉的使用寿命。
3
、 经济效果显著 : 用柞树皮拷胶除垢和防垢 , 与磺化煤 比较成本下 烽可达 70 %以上 ,
同时可以节省人力与降低燃料消耗 。 如 : 三岔子机关浴池锅炉 , 给水硬度为 14 德度 , 年平
均坛长水垢为 1 0m m , 且垢质坚硬 , 为此每年需要 5 一 6 个人钻进炉内敲打半个多月 ,
但有些地方的水垢却是年年敲打不着 , 越积越厚 , 最厚达 20 m m 以上 。 又如 : 三岔子森
铁机车 , 几年来采取了不同的软水剂配方 , 取得一些成效 , 但是新水垢仍续继坛长 , 每
个洗检期 (即小修 , 一般一个月左右 ) 平均坛长 水垢 0 . 2 m m , 有 l付注水器发生堵塞 ,
严重时罐逆止伐几乎堵死 , 在洗检时要用钻头将其钻开 , 对于烟管上附着的水垢 , 则采
取 甲检 (即中修 )抽烟管的办法 , 用人工与机械将老水垢除掉 ,采取这种办法有很多弊病 ,
一台森铁机车 , 每拆抽一次烟管 , 要作废烟管 15 一 20 根 , 损失烟管 30 一 50 延 长米 , 不但如
此 , 还给检修工作带来很多麻烦 , 每拆抽一次烟管 , 要包 括 , 拆 抽 、 除 垢 、 切 割 、 焊
接 、 安装 、 胀管 、 试压等很多工序 , 需坛加检修工 日 2 40 多个 , 应用此法则减少了这些
麻烦 , 同时节省了人力物力降低了燃料消耗 。
4
. 在森铁机车防垢过程中 , 由于试验用机车的烟管与火箱 、烟 箱管板属于胀管接合 ,
一 9 8 一
在试验中出现几次火箱管板接合处漏水现象 , (试验前也曾出现过 , 一般发生在温差变化
较大的冬季 , 对于焊接烟管则无此现象 ) 。 因此建议 : 在森铁机车利用柞树皮拷胶防垢
过程中 , 有条件的单位 , 应在烟管与火箱管板的管孔间 , 加装紫铜垫圈 , 之后用胀管器
进行胀管与卷边 , 以保证烟管与管板之间的严密结合 , 对于应用拷胶法有经验的单位 ,
也可以将胀管改为焊管 , 以防止烟管泄漏影响机车正常运行 。
帷 材 皮 掩 胶 除 垢 试 验 裹
表 1
炉间煮时炉力压煮PH值胶! (N思OP 4 )拷炉 用容平均 锅
单 位 ! 护 型 }垢 厚 }水 址! 用 效 果 备 注
( m m ) } ( m
.
) }( N g ) ( K g ) ( K g / }(小时 )
C m )
80 %脱落 三夭后排污
三岔子林业肥式 ’ 卜燃}` 0机 关 浴 池 !回火管锅 {(较硬 ) 8
。
0 10 6 8
。
4
-
9
。
3
14 8
`“ %翅边一 {取样内含入触却落最大 :量泥状物少垢块 1 2 。 。 {量颗粒状物
X 3 30 m m
一 - - — } — }一 }— }— l— 卜— !_ {— l— — - 一 一 }—三岔子林业即式多火} 2 · 5白江 河森 铁】管 锅 炉 }(较硬 ) 60 % 脱 落 }三天后排污6 。 O -7 。 0
车 站 }(考克兰 )
20 % 翅 边
一 触 即 落
取样 , 内含
有较多的泥
状物
三岔子林业局
}
立式大横
}
` · 0
东风森铁车站 !水管锅炉 }(坚硬 )
0
。
6 8 }8
。
7 5 29 2 15 0 % 脱 落
三天后排污
取样 , 水较
% 翅 边}清 , 泥状物
少许
注 : 东风车站锅沪为混合水垢 , 垢层坚硬碱剂不足 。
一 9 9 一
鑫铁燕汽
车 试 片 平 试平 7 5年 11月 份
号 均八 验均编 面积 重且 给德 前垢 投药量 (
g) 挂片重 垢重 垢厚 平均 投药 t
号 (C m Z) ( g) 去国 月厚 ( g) ( g) ( g) 垢厚
月 、 (m m) 磷 拷 (m m) 磷 拷
硬 酸 胶 酸 胶度 纳 钠 ( g)
度 ( g)
3 0 1声 A 19 1。 6 6 1。 3 06 8 17 。 36 0。 4 0拷 每 6 1。 4 0 0 0 5。 09 8 2 0。 029 0。 4 07 同 同
胶 吨 - 1 1 1 1
A : 1 5
。
68 6 1用 水 1 5。 299 8 0。 3 2 0 1 1。 39 0月 月
t每 份 份
A s17
。
4 26 8 的 德 17 。 67 7 0 0。 2 2 0 0 5。 07 4
1/ 3 度
7 克
117声 B- 9 1。 6 1 5。 3 3 109 。 8 0 0。 2 0拷 每 1 5。 36 9 0 0。 3 7 0 0 0。 0 1 10。 0 1 p同 同
胶 吨l 1 1 1
I B: 16
。
4 26 8 用 水 16 。 484 0 0。 0 53 2 0。 0 17 月 月
量 德 份 份
7 1
。
6 56 3 的 度 17 。 7 73 3 0。 7 07 0。 023
Bs1/ 3 7 克
注 : 括弧 () 内的数字 , 为挂片酸洗后挂片重 。
一 1 0 0一
机车防垢试验表 表 2
7 5年 12 月 份 76 年 1月 份
挂片重 垢重 垢厚 平均 投药量 挂片重 厚重 垢厚 平均
( g )( g ( )m m )垢厚 ( g )( g ( )m m )垢厚
(m m )磷 拷 (m m )
酸 胶
钠
6 1
。
5 56 90
。
2 52 0 8
。
0 7 50
。
0 7 7原 原 16 。 0 7 5 8 8。 0 0 5 8 8。 1 7 30。 1 88水垢坛长
软 软 速 度 慢水 水 (6 1。 2 0 77 )为 未 试
剂 剂 验 时 坛
1 5
。
3 80 8 8
。
2 2 02 0
。
066 配 配 1 5。 7 770 0。6 0 4 3 8。 1 90 长 速 度
方 方 的 1/ 4。( 1 5。 1 36 8)
1 8
。
1 9 3 30
。
71 10 9
。
2 12
1 7
。
0 7 32 0
。
0 3 340
。
0 91
( 1 7
。
6 2 00 )
1 5
。
3 82 0 8
。
0 1 5 80
。
0 1 5同 同 1 5。 4 9 3 80。 0 4 7 30一 0 1 40。 0 1 8水 垢 坛
l 2 12 长 极 少月 月 ( 1 5。 0 1 36 )仅 为 未
份 份 试 经 时
6 1
。
6 6 0 4 8
。
0 410 8
。
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。
6 4 46 0
。
0 86 2 0
。
02 5的 1/ 10,
基 本 上( 1 6 。 3 6 40 ) 为 无 垢
17
。
7 1 10 0
。
0 5 47 0
一
0 1 6 运 行。
1 7
。
64 5 6 0
。
0 4 88 0
。
0 1 5
( 17
。
59 88 )
一 1 0 1 一