对那些以除盐水或蒸馏水为补给水的和凝结水回收水质很好的锅炉,向炉内添加Na3PO4的同时加入酸式磷酸盐Na2HPO4或NaH2PO4,使得锅炉水中维持一定量的PO3-4浓度,并消除炉水中的游离碱NaOH,这就称为协调磷酸盐处理,也称磷酸盐-pH协调控制。
游离碱NaOH是产生碱性腐蚀的原因。其主要来源有以下三个方面。
(1)碳酸氢钠和碳酸钠受热分解:
NaHCO3→CO2↑+NaOH
Na2CO3+H2O →CO2↑+2NaOH
(2)碳酸盐硬度与磷酸盐的化学反应产生:
3Ca(HCO3)2+2Na3PO4→6CO2↑+Ca3(PO4)2↓+6NaOH
(3)一级除盐水的H型离子交换器漏Na+过多,或是由于阴床再生正洗不好而放出Na+,使得复床出水呈弱碱性,也会有少量的游离碱。
在协调磷酸盐处理时,炉内添加了酸式磷酸盐之后,可消除游离NaOH,其化学反应如下:
但是,炉水中的磷酸三钠在蒸发浓缩的过程中也会水解产生少量的NaOH。
协调磷酸盐处理主要要求控制炉水中Na+/PO3-4的物质的量比R在一定范围。R=2.13~2.85时,不产生游离NaOH;R>2.85时,产生游离NaOH,有碱腐蚀的危险,这时候应向炉水中加入磷酸三钠和酸式磷酸钠两种药剂;R<2.13时,pH值过低,也容易腐蚀,这时炉水中除加磷酸三钠之外,还可在水中加一些NaOH。故应该控制R在2.13~2.85之内,操作上控制R=2.5~2.8更安全。pH值应大于9.0,PO3-4一般控制在2~10mg/L。
比起磷酸盐处理法来,协调磷酸盐处理法操作上较难控制,并存在磷酸盐暂时消失问题。