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低速離心機(jī)在磁化除垢中的作用

導(dǎo)讀:為優(yōu)化磁化除垢條件，進(jìn)而提高磁化除垢效果，采用正交試驗(yàn)方法對(duì)飽和碳酸鈣溶液進(jìn)行磁化試驗(yàn)，并對(duì)磁化除垢效果進(jìn)行表征。

來源：未知發(fā)布日期：2019-08-29 10:30【大中小】

工業(yè)生產(chǎn)中各類管路和設(shè)備普遍存在結(jié)垢現(xiàn)象，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，因此，尋求經(jīng)濟(jì)高效的除垢方法顯得日益重要。常用的除垢方法分為化學(xué)法和物理法。化學(xué)法包括堿沉淀法、阻垢劑法、軟化與脫鹽法等，物理法主要包括永磁式除垢法和交變磁場除垢法。與化學(xué)方法相比，物理法中的交變磁場除垢法因效果明顯、安裝簡便、維護(hù)費(fèi)低、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，受到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。已有磁化除垢研究中多采用單因素試驗(yàn)方法，而在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)應(yīng)用中，由于交變磁場除垢過程中影響磁化效果的因素較多，難以通過單因素試驗(yàn)得到最優(yōu)除垢條件。鑒于此，為研究不同因素對(duì)磁化除垢效果的影響規(guī)律，進(jìn)而得到最優(yōu)除垢條件，筆者采用正交試驗(yàn)方法對(duì)交變磁場作用下的飽和碳酸鈣溶液進(jìn)行磁化處理。由于磁化溶液中鈣離子濃度的測定結(jié)果穩(wěn)定性較差，有研究也表明溶液電導(dǎo)率越高，磁化除垢效果越明顯。故使用檢測準(zhǔn)確率較高的溶液電導(dǎo)率來反映交變磁場的除垢效果。該研究對(duì)提高現(xiàn)場除垢效果及除垢設(shè)備參數(shù)的優(yōu)化有一定參考意義。

1試驗(yàn)材料與儀器
材料：碳酸氫鈉、無水氯化鈣，分析純，天津市河?xùn)|區(qū)紅巖試劑廠；D0.6mm銅漆包線、D9mm橡膠管等。
儀器：TDL-80-2B型低速離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠；mp515-01型電導(dǎo)儀，上海三信儀表廠；HI991002型pH計(jì)，哈納沃德儀器有限公司；MHS-5200A型信號(hào)發(fā)生器，鄭州明禾電子科技有限公司；S-75-24型整流器，滬工集團(tuán)。

上海安亭TDL-80-2B低速臺(tái)式離心機(jī)
取3L二次蒸餾水配制物質(zhì)的量比為1∶1的氯化鈣和碳酸氫鈉溶液，置于5L水箱中，用水泵在900mL/min流速下于磁場中進(jìn)行循環(huán)磁化處理，磁化處理過程中使磁場方向垂直于水流方向。試驗(yàn)所需磁場由信號(hào)發(fā)生器、鐵氧體和銅漆包線組裝的磁化設(shè)備產(chǎn)生，該磁化設(shè)備可調(diào)整電流頻率、線圈匝數(shù)和波形。在不同影響因素的作用下，用磁化設(shè)備對(duì)溶液進(jìn)行磁化處理后，通過低速離心機(jī)對(duì)磁化溶液進(jìn)行離心沉降，取上清液檢測其電導(dǎo)率，以5次檢測的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。最后對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析、方差分析和預(yù)測分析。在磁場條件下，溶液電導(dǎo)率主要與離子濃度和遷移率有關(guān)。初始鈣離子質(zhì)量濃度越大，溶液電導(dǎo)率就越高。

由于電流頻率增大會(huì)引起交變磁場的磁場強(qiáng)度增大，進(jìn)而使得離子遷移率增大，因此初始鈣離子質(zhì)量濃度和電流頻率對(duì)溶液電導(dǎo)率的影響較大。此外，上海安亭科學(xué)儀器廠認(rèn)為磁場還能影響水溶液中鈣離子和碳酸根離子生成碳酸鈣的條件，使碳酸鈣偶極矩增加，溶度積變大即生成常數(shù)減小，進(jìn)而導(dǎo)致碳酸鈣晶體的析晶自由能增加。在交變磁場的作用下，碳酸鈣分子能夠從磁場中獲得能量，碳酸鈣晶體的生成難度將會(huì)增加，而溶液中的鈣離子等通過磁場時(shí)，與磁場軸向排列一致，導(dǎo)致這些離子不能結(jié)晶，即使有的離子結(jié)晶成核也不能發(fā)育長大，因此交變磁場可有效提高溶液的電導(dǎo)率，即可有效防止碳酸鈣水垢的生成。

2結(jié)論
（1）影響磁化溶液電導(dǎo)率的顯著因素為初始鈣離子質(zhì)量濃度和電流頻率，磁化時(shí)間、線圈匝數(shù)和波形為不顯著影響因素。
（2）磁化除垢優(yōu)化條件：磁化時(shí)間為0.5h，電流頻率為0.9kHz，線圈匝數(shù)為150圈，初始鈣離子質(zhì)量濃度為1000mg/L，波形為方波。在此條件下得到磁化溶液電導(dǎo)率的平均值為1.328mS/cm，比相同條件下未磁化溶液的電導(dǎo)率增加了0.043mS/cm，除垢防垢效果明顯。研究對(duì)交變磁場下除垢條件的選擇和除垢設(shè)備設(shè)計(jì)有一定的參考意義。

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低速離心機(jī)在磁化除垢中的作用

導(dǎo)讀:為優(yōu)化磁化除垢條件，進(jìn)而提高磁化除垢效果，采用正交試驗(yàn)方法對(duì)飽和碳酸鈣溶液進(jìn)行磁化試驗(yàn)，并對(duì)磁化除垢效果進(jìn)行表征。

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