除碳器是一種用于去除水中二氧化碳的設(shè)備，在水處理系統(tǒng)中有著重要作用，以下是關(guān)于它的詳細(xì)介紹：
工作原理
氣體溶解平衡原理：根據(jù)亨利定律，在一定溫度下，氣體在液體中的溶解度與該氣體在液面上的分壓成正比。水中的二氧化碳會(huì)與水發(fā)生可逆反應(yīng)生成碳酸，在未達(dá)到平衡時(shí)，水中二氧化碳的含量與水面上二氧化碳的分壓有關(guān)。除碳器通過(guò)降低水面上二氧化碳的分壓，破壞二氧化碳在水中的溶解平衡，使水中的二氧化碳不斷向氣相轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到去除水中二氧化碳的目的。 酸堿平衡原理：水中的二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，使水呈酸性。當(dāng)水通過(guò)除碳器時(shí)，水中的碳酸會(huì)發(fā)生解離，產(chǎn)生氫離子和碳酸氫根離子。除碳器中的填料或曝氣裝置為二氧化碳的逸出提供了足夠的表面積和傳質(zhì)條件，促進(jìn)碳酸的進(jìn)一步解離，使更多的二氧化碳從水中逸出，從而降低水的碳酸含量，達(dá)到除碳的效果。
結(jié)構(gòu)組成
本體：通常由圓柱形的罐體構(gòu)成，罐體材質(zhì)一般為碳鋼內(nèi)襯橡膠、玻璃鋼或不銹鋼等，具有良好的耐腐蝕性和密封性，能夠承受一定的壓力和水流沖擊。 填料層：是除碳器的核心部分，一般填充有聚丙烯鮑爾環(huán)、多面空心球等高效填料。這些填料具有比表面積大、孔隙率高、表面濕潤(rùn)性能好等特點(diǎn)，能夠增加水與空氣的接觸面積和接觸時(shí)間，提高二氧化碳的去除效率。 布水裝置：位于除碳器的上部，其作用是將待處理的水均勻地分布在填料層上，使水能夠在填料層中形成均勻的水膜，充分與空氣接觸，實(shí)現(xiàn)二氧化碳的有效去除。常見(jiàn)的布水裝置有穿孔管布水器、噴淋式布水器等。 曝氣裝置：在除碳器的底部或側(cè)面設(shè)置有曝氣裝置，通常采用穿孔管曝氣或微孔曝氣器。通過(guò)曝氣裝置向除碳器內(nèi)通入空氣，空氣中的氧氣可以與水中的二氧化碳進(jìn)行傳質(zhì)交換，加速二氧化碳的逸出。同時(shí)，曝氣還可以起到攪拌水體的作用，使水與空氣充分混合，提高除碳效果。 集水裝置：位于除碳器的底部，用于收集經(jīng)過(guò)除碳處理后的水，并將其輸送到后續(xù)的處理工序。集水裝置一般由多孔板、濾網(wǎng)和集水管等組成，能夠有效收集處理后的水，同時(shí)防止填料顆粒隨水流出。
性能特點(diǎn)
除碳效率高：在正常運(yùn)行條件下，除碳器對(duì)水中二氧化碳的去除率通�？蛇_(dá) 90% - 99% 以上，能夠顯著降低水中的二氧化碳含量，滿足后續(xù)水處理工藝對(duì)水質(zhì)的要求。 運(yùn)行穩(wěn)定可靠：除碳器的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，運(yùn)行過(guò)程中不需要添加化學(xué)藥劑，只需通過(guò)曝氣和填料的作用即可實(shí)現(xiàn)二氧化碳的去除。設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)成本低，能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行。 處理量大：除碳器的處理能力可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)整，從小型的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備到大型的工業(yè)水處理系統(tǒng)，都可以采用除碳器進(jìn)行二氧化碳的去除。一般來(lái)說(shuō)，除碳器的處理水量可以從每小時(shí)幾立方米到數(shù)千立方米不等，能夠滿足不同規(guī)模的水處理需求。 操作簡(jiǎn)便：除碳器的操作相對(duì)簡(jiǎn)單，操作人員只需要控制好進(jìn)水流量、曝氣強(qiáng)度和水位等參數(shù)，就可以保證除碳器的正常運(yùn)行。設(shè)備的自動(dòng)化程度較高，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動(dòng)控制，降低了人工操作的難度和勞動(dòng)強(qiáng)度。
應(yīng)用場(chǎng)景
鍋爐補(bǔ)給水處理：在鍋爐水處理系統(tǒng)中，水中的二氧化碳會(huì)在鍋爐內(nèi)受熱分解，產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w隨蒸汽進(jìn)入凝結(jié)水系統(tǒng)，會(huì)對(duì)凝結(jié)水管道和設(shè)備造成腐蝕。通過(guò)在預(yù)處理階段設(shè)置除碳器，去除水中的二氧化碳，可以有效降低水中的碳酸含量，減輕對(duì)鍋爐及后續(xù)設(shè)備的腐蝕，提高鍋爐的運(yùn)行效率和使用壽命。 反滲透預(yù)處理：反滲透系統(tǒng)對(duì)進(jìn)水的水質(zhì)要求較高，水中的二氧化碳會(huì)影響反滲透膜的性能和使用壽命。除碳器作為反滲透預(yù)處理的重要設(shè)備，能夠去除水中的二氧化碳，降低水中的碳酸鹽堿度，提高反滲透進(jìn)水的水質(zhì)，減少反滲透膜的污染和結(jié)垢，延長(zhǎng)反滲透膜的使用壽命，提高反滲透系統(tǒng)的運(yùn)行效率和產(chǎn)水質(zhì)量。 離子交換除鹽系統(tǒng)：在離子交換除鹽過(guò)程中，水中的二氧化碳會(huì)與離子交換樹(shù)脂發(fā)生反應(yīng)，消耗樹(shù)脂的交換容量，降低除鹽效果。通過(guò)在離子交換除鹽系統(tǒng)前設(shè)置除碳器，先去除水中的二氧化碳，可以減少二氧化碳對(duì)離子交換樹(shù)脂的影響，提高離子交換除鹽系統(tǒng)的運(yùn)行效率和除鹽效果，降低再生劑的用量和運(yùn)行成本。 電子工業(yè)超純水制備：在電子工業(yè)中，超純水的制備對(duì)水質(zhì)要求極高。水中的二氧化碳會(huì)影響水的電阻率和酸堿度等指標(biāo)，對(duì)電子芯片制造等工藝產(chǎn)生不良影響。除碳器在電子工業(yè)超純水制備系統(tǒng)中是必不可少的設(shè)備之一，它能夠有效去除水中的二氧化碳，確保超純水的質(zhì)量符合電子工業(yè)的生產(chǎn)要求。
