国华沧电化学培训教材2.doc

第一部分基础知识部分第一章概述一、水在热力发电厂中的作用在火力发电厂中, 水进入锅炉以后, 吸收燃料燃烧放出的热量, 转变成蒸汽, 导入汽轮机; 在汽轮机中,蒸汽的热能转变成机械能;汽轮机带动发电机,将机械能转变成电能。凝汽式发电厂中, 水汽呈循环状态运行: 锅炉产生的蒸汽经汽轮机后进入凝汽器, 被冷却成凝结水, 凝结水由凝结水泵送到低压加热器, 加热后送入除氧器, 再经给水泵将已除氧的水送到高压加热器进一步加热后送回锅炉,完成循环。根据水在水汽循环系统中所经历的过程不同,这些水有不同的名称: 1. 原水:未经过任何处理的天然水,它是热力发电厂中各种用水的来源。 2. 锅炉补给水: 原水经过各种方法净化处理后, 用来补充热力发电厂水汽损失的水。按净化处理方法的不同,可分为软化水、蒸馏水、除盐水等。 3. 凝结水:汽轮机中做功后的蒸汽经冷却凝结成的水。 4. 疏水:各种蒸汽管道和用汽设备中的蒸汽凝结成的水。 5. 返回水: 热电厂向热用户供热后,回收的蒸汽凝结水。 6. 给水:送进锅炉的水称为给水,主要由凝结水、补给水和各种疏水组成。 7. 锅炉水:在锅炉本体的蒸发系统中流动着的水,习惯上也称炉水。 8. 冷却水:用作冷却介质的水,主要指通过凝汽器用以冷却汽轮机排汽的水。二、热力发电厂中水处理的重要性热力系统中水的品质,是影响发电厂热力设备安全、经济运行的重要因素之一。没有经过净化处理的天然水含有许多杂质, 这种水如进入水汽循环系统, 将会造成严重危害。水汽品质不良引起的危害主要有: 1. 热力设备结垢 2. 热力设备腐蚀 3. 过热器和汽轮机的积盐 4. 为了保证热力系统中有良好的水质,必须对水进行适当的净化处理和严格的监督水汽质量。第二章水质概述第一节常用化学名词概述 1. 溶液: 一种物质分散在另一种物质中的体系称作分散体系, 均一的分散体系称为溶液。溶液中被分散的物质叫溶质,用以分散溶质的物质叫溶剂,发生的这种分散现象叫做溶解。 2. 质量分数和百分含量: 用溶质的质量占全部溶液( 溶质+溶剂) 质量的比值来表示溶液中溶质的含量叫做质量分数(无量纲) ,如以百分数表示则称为百分含量。 3. 用单位体积或单位质量溶液中含有的溶质质量表示含量,如: mg/L 、μ g/L 、 g/L 、 g/kg 4. 物质的量( 摩尔): 单位是摩尔, 是表示物质多少的物理量, 是七个 SI 基本单位之一, 摩尔所表示的是原子、分子、离子和其他粒子或这些粒子的特定组合。 5. 浓度:用 1L 溶液中所含溶质物质的量表示溶液中溶质的含量,叫做物质的量浓度或简称浓度。 6. 化学平衡常数: 化学反应达到平衡时, 各反应产物的浓度乘积和各反应物的浓度乘积的比值, 在一定温度下是一个常数。 7. 电解质: 一类物质在干燥状态下不能导电, 而在水溶液中或在加热熔融状态下却能导电, 此类物质叫做电解质。 8. 非电解质:在干燥的和溶液中都不能导电的物质。 9. 电离: 1) 强电解质:在溶液中几乎完全能电离成离子。 2) 弱电解质: 在溶液中只有部分电离, 并具有可逆的过程, 即既有分子电离成离子的过程, 又有离子结合成分子的过程,如氨水、醋酸的电离反应。 3) 电离平衡:弱电解质达到电离的正向速度等于其逆向速度的状态,这种平衡称为电离平衡。 10. 水的电离及 pH 的意义: H 2O=H ++ OH — K=[H +]·[ OH —]/[H 2O] K SH=[H +]·[ OH —] pH 的意义是氢离子浓度的负对数,即: pH= -lg [H +] 11. 溶度积:在难溶电解质的饱和溶液中,当温度一定时,其离子浓度的乘积是一个常数。 1) 溶液中组成某难溶电解质的离子浓度的乘积等于其溶度积时,此溶液叫做饱和溶液。 2) 当溶液中组成某难溶电解质的离子浓度的乘积小于其溶度积时,此溶液叫做未饱和溶液。这时如果再加入此难溶电解质,还可继续溶解,直到饱和为止。 3) 当溶液中组成某难溶电解质的离子浓度的乘积大于其溶度积时, 则产生沉淀, 但沉淀析出后, 此溶液还是饱和溶液。 12. 活度:当电解质溶液的浓度较大时,用浓度来进行平衡计算会出现较大的偏差,这有许多原因,其中主要是电解质溶液中的正负离子间存在静电作用力。为了校正这种偏差,将C 乘以一个系数,用α= f·C ,式中α为活度, f 是活度系数。第二节天然水中的杂质 1. 水中杂质的分类:悬浮物、胶体和溶解物质 2. 悬浮物:颗粒直径在 10mm —4 以上的微粒( 包括漂浮物、有机物、可沉物、砂子、粘土)。 3. 胶体: 粒径在 10 -6~ 10 -4 mm 之间的微粒, 是许多分子和离子的集合体, 比表面积很大, 有很强的表面活性,吸附有多量离子而带电,互相排斥,不易下沉。 4. 溶解物质