厂房通排风对低温盐水pH值的影响

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摘 要 01冷冻站低温盐水系统主要服务于工艺物料的冷却。为减缓低温盐水对系统设备、管路的腐蚀，规程规定盐水PH值须保持在7.5～8.5范围内，但自系统运行以来，盐水PH值一直低于规程要求，成为系统运行的一项安全隐患。本文从造成该系统盐水PH值偏低的原因入手，运用物化原理，针对厂房通排风对低温盐水ph值的影响进行了分析，指出了敞开式运行方式下对盐水PH值要求的误区，为此类系统以后的设计和运行提供了改进依据。

关键词 通排风；低温盐水；PH值；亨利定律

中图分类号TQ17 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）102-0125-02

1 系统概况

01冷冻站低温盐水系统采用低温盐水作为冷媒，将制冷机组所制冷量传递给冷却装置（敞口）中的物料容器，从而使容器中的物料得以冷却。

2 运行现状

01冷冻站低温盐水系统投运前新配盐水PH值为：8.4，但在随后多年的运行中，盐水PH值一直保持在 5～6之间。

由于盐水PH值长期达不到规定要求，该项成为系统运行的一项安全隐患。虽然期间采取过一系列措施，如：向系统中添加NaOH等，但效果不佳，盐水PH值在添加NaOH后升至8.0～8.5，但2～3天后便迅速降回5～6的范围内。

3 影响因素

在对大量的实验数据和运行参数进行搜集、整理和分析之后，排除了工业 CaCL2中的杂质、PH仪的准确度、低温盐水PH值取样点位置及操作方法等因素的影响，发现厂房通排风机的运行工况与盐水PH值之间存在一定联系。

1）盐水pH值变化曲线随厂房通排风机组启动套数（即：通排风量）变化曲线的波动而波动，并且二者变化曲线的起伏趋势基本一致（盐水PH值变化较通排风量变化滞后3天左右），所以厂房通排风量对低温盐水PH值的影响很大；

2）较大通排风量持续时间越长，盐水PH值曲线的波峰越能达到一个较高值，而较小通排风量持续时间越长，盐水PH值曲线的波谷越会接近一个较低值。

4 物化原理分析

4.1亨利定律的运用

如果运用物化中的亨利定律来解释，发现厂房通排风量对低温盐水PH值的影响，实际上是厂房空气中的CO2浓度影响盐水PH值的一种体现。

为避免对环境的污染，01冷冻站厂房基本采用密封设计，厂房内的沾污空气须经过滤净化后方可排出，考虑到过滤净化装置的处理能力，厂房通排风量在设计时较一般厂房小，并且由于厂房温度要求和通排风机组的检修等多种因素的影响，实际运行中，厂房通排风量又小于设计风量，从而造成厂房空气中大量CO2的聚集。

4.2 化学平衡移动原理的运用

由化学平衡移动原理：增加反应物的组成，反应继续正向进行。因此，低温盐水中CO2 浓度增大后，参与反应的CO2也相应增多，使反应正向进行，消耗的OH-增多，导致盐水PH值继续降低。

与此同时，由于部分CO2参加了反应，溶液中游离CO2的xB减小，为了保持PB=Kx xB的平衡，空气中的CO2继续溶入低温盐水，直至达到一个新的平衡。所以在每次加入NaOH之后，低温盐水PH值维持不了多久，便会迅速下降。

正是因为达到了（2）式的平衡，所以低温盐水的PH值并不是无限地降低，而是降到5～6时便不再下降，并随着厂房通排风机组启动套数（即：通排风量）的变化在该范围内波动。

5 结论

1） 长期以来，对于低温盐水pH值在7.5～8.5的要求，实际上是在封闭式循环系统的前提下方可满足，而对于采用敞开式循环方式的系统，此规定不再适用；

2）由于在敞开式循环方式的系统中，厂房空气中CO2的溶入会造成低温盐水PH值的降低，所以，下一步，应从如何减少低温盐水与空气的接触入手，对低温盐水系统进行改造，建议将该系统由原设计的敞开式循环方式改为封闭式循环方式。

参考文献

[1]王军民，薛芳渝，刘芸.物理化学.北京：清华大学出版社，1992，2.

[2]徐寿昌.工业冷却水处理技术.北京：化学工业出版社，1982，7.

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