德國食品級防水結(jié)垢濾料 SP3  （TELL：13917047856朱衛(wèi)峰）

沃奇催化防垢濾料

1.BESTBOILERTECHNOLOGIES

"Best"意味著可以有效的保護健康和環(huán)境。

"Boiler"FILTERSORBSP3系統(tǒng)已經(jīng)在世界各地成功的安裝和使用，包括成千上萬的換熱器，熱水鍋爐，蒸汽鍋爐或者蒸汽蒸餾設(shè)備。

***，F(xiàn)ILTERSORBSP3可以減少或者完全控制腐蝕。并且現(xiàn)有的鐵銹等沉積物也可以被溶解.

第二，F(xiàn)ILTERSORBSP3減少水垢和排污量。如果使用得當(dāng)，它可以清除鍋爐內(nèi)的污垢，然后這些污垢可以被沖洗排出。

第三，F(xiàn)ILTERSORBSP3阻止或者減少在熱交換過程中結(jié)構(gòu)。

Technologies”包括NucleationAssistedCrystallization”(NAC)核輔助結(jié)晶技術(shù)，SP3是在此基礎(chǔ)上設(shè)計，安裝，建造，維護，運營和服役的。這是一種綠色環(huán)保技術(shù)，它無需使用鹽，磁鐵，電力或者模板設(shè)備。NAC是沃奇水處理的標(biāo)志。

2.1FILTERSORBSP3概述

2.1.1定義

（S）CALE水垢（P）PREVENTION預(yù)防（3）Ca(HCO3)2SOLUBLE可溶性

轉(zhuǎn)變暫時性硬水成為:

碳酸鈣純水二氧化碳

CaCO3H2OCO2

SP3是一種不需要再生和任何化學(xué)藥劑就可以改變防垢效率的材料。它參與反應(yīng)并且把硬度轉(zhuǎn)變?yōu)闊o效的和無害的晶體。

2.1.2NucleationAssistedCrystallization”(NAC)核輔助結(jié)晶技術(shù)

NAC（核輔助結(jié)晶）是不同于其他的水結(jié)晶的結(jié)晶工藝。是一種固態(tài)和水或者氣/溶液反應(yīng)。

反應(yīng)發(fā)生在SP3涂了鈣和陶瓷球的玻璃狀表面上。反應(yīng)物被吸附在催化劑SP3碎玻璃狀表面的“活性位點”上。這些反應(yīng)物通過物理吸附，非常“微弱”的附著在SP3表面。當(dāng)反應(yīng)物的濃度升高到彼此非常接近時，就會削弱反應(yīng)物內(nèi)部原始的分子鍵，伴隨著“卓有成效”的碰撞的巨大成功離子在瞬間被分開。

碳酸氫根離子以HCO3表示

Ca(HCO3)2CaCO3H2OCO2

不溶的碳酸鈣，純水和CO2氣體，并且在SP3表面與碳酸根CO32-離子作為集體，獲得兩個質(zhì)子形成

H2OCO2Ca2

這些物質(zhì)可以從SP3表面分離下來，在這個公式中CO2作為超飽和CO2與Ca開始核結(jié)晶過程，并終形成晶體。

2.1.3FILTERSORBSP3功能

附著于催化劑SP3玻璃狀表面的反應(yīng)物Ca(HCO3)2化學(xué)吸附/物理吸附）必須足夠強大以能夠盡快的分離反應(yīng)物離子，但是又足夠處理所有的離子，并且這些產(chǎn)物可以從SP3表面“脫離”，它被稱之為脫附過程。

Nucleation成核現(xiàn)象Adsorption吸附

Assisted輔助Desorption脫附

Crystallization結(jié)晶inoneprocess在同一過程中

在SP3NucleationAssistedCrystallization”(NAC)過程中會使用價格昂貴的陶瓷微球。催化劑表面的玻璃狀涂層是非常特殊的，但是它卻保證了可以提供大的表面積，因此它擁有高的反應(yīng)效率。這也就意味著SP3催化劑必須具備物理支持，可以通過分布著耐高溫的陶瓷微球的玻璃狀表面來實現(xiàn)。工業(yè)上所有其他的有用材料都需擴展，并且在催化劑表面的活性位點都非常少。這大大降低了反應(yīng)效率。

舉例：板輔助結(jié)晶材料（TAC）擴展到原來尺寸的兩倍才會釋放活性位點去反應(yīng)。

2.1.4FILTERSORBSP3中毒

活性位點：因為在離子水平，Ca2結(jié)晶方面可能會有微小的瑕疵，因此并不是介質(zhì)的所有表面都是有效的。對于任何的催化劑表面，他們都期望有一個裂面，因為他們比那些粗糙擴展的有更高的效率。

關(guān)鍵：在任何情況下都要盡量避免SP3催化劑中毒。

Ø高銅和高含量的鐵可能會造成這些影響，因為它們會附著在SP3表面的活性位點上。它大大降低了SP3的效率，特別是在高效的SP3催化劑位點上的Ca(HCO3)2雜質(zhì)更強，將會和反應(yīng)物離子產(chǎn)生巨大的競爭。

Ø硫化氫類會毒害SP3介質(zhì)，所以要防止水里面含硫。

Ø商業(yè)系統(tǒng)好3年更換一次。

2.2設(shè)計基礎(chǔ)

2.2.1基于科學(xué)事實

首先科學(xué)是基于如下對于世界的描述：

通過可以測量的事實，【數(shù)據(jù)】，以及可以試驗的構(gòu)想去說明硬水是如何工作的。

事實

硬水

【數(shù)據(jù)】

碳酸鈣CaCO3

并且設(shè)定鈣和鎂的化合物都用M表示=金屬鈣和鎂都位于第二列（元素周期表），有相識的性質(zhì)”

可以試驗說明

O=氧化物

CaO=氧化鈣

MgO=氧化鎂OH氫氧化物

Ca(OH)2=氫氧化鈣

Mg(OH)2=氫氧化鎂

HCO3-碳酸氫根

Ca(HCO3)2=碳酸氫鈣

Mg(HCO3)2=碳酸氫鎂

CO3碳酸根

CaCO3=碳酸鈣

MgCO3=碳酸鎂

H2O是一種中性的氧化物，因為它的PH是7,理論上，氧/水合質(zhì)子離濃度與氫氧根離子濃度相當(dāng):2H2O↔(H3O)(OH-)這是一個科學(xué)存在的事實對于一個非常光滑的表面吸附強度是非常重要的，并且SP3擁有一個玻璃狀的表面。

水↔氧離子/水合質(zhì)子氫氧根離子

在這個反應(yīng)中，水實際上是同時作為酸和堿存在的，一個水分子酸提供一個質(zhì)子給另一個水分子，使得該水分子變成一個氧鎓離子（水合質(zhì)子），同時另一個水分子（堿）同時獲得一個質(zhì)子！

因此，水是一種兩性氧化物：它既是反應(yīng)中質(zhì)子的提供者，同時也是質(zhì)子的接受者。

現(xiàn)在，碳酸氫根離子HCO3-可以作為一種碳酸根離子同時既是酸又是堿或者說既是堿又是酸，這種現(xiàn)象稱之為兩性。

HCO3-作為一種堿，接受來自酸的一個質(zhì)子。

HCO3-OH-H2OCO2

HCO3-作為一種酸釋放一個質(zhì)子給氫氧根離子堿基。

2.2.2科學(xué)公理

1．水的化學(xué)行為，在自然規(guī)律作用下

（H ）氫離子（OH-）氫氧根離子=水（H2O）

2．每一個水垢發(fā)生的背后都有一個原因和影響的關(guān)系

*可能有人會問，這些水垢來自哪里？

*引起水垢的根本原因是什么？

原因

水二氧化碳鈣鎂 氧化劑氫氧根碳酸氫根，造成的水的硬度被稱作為暫時硬度。H2OCO2CaMgOOHHCO3飽和后形成Ca(HCO3)2暫時硬度的存在是一個科學(xué)事實。

2.2.3試驗證明

SP3處理提供了一種可以試驗的說明，這種說明可以被測試驗證鈣鎂化合物的溶解性以及他們的反應(yīng).

溶劑：測試中溶解物質(zhì)的液體。

溶質(zhì)：測試中溶解在溶液瓶中的物質(zhì)。溶液：溶質(zhì)溶解在測試水溶劑中的結(jié)果。

溶質(zhì)溶劑=澄清溶液

溶解度：測試粉（溶質(zhì)）溶解的大程度

可溶性：材料或者測試粉將溶解在水中

不溶性:不溶解，不會溶解在SP3水中，例如硫酸鈣CaSO4和硫酸鎂MgSO4

注解：CO2(aq.)溶液有時候被稱作為碳酸H2CO3，但是這并不是真的存在的！

CO2(aq.)H2O↔H(aq.)HCO3-(aq.)

飽和：意思是說物質(zhì)在飽和溶液中的溶解達到大值，不能再溶解

*硫酸鈣飽和水溶液將不會再溶解測試粉

*鈣和鎂的氧化物或者氫氧化物溶解在H2CO3水溶液中直至得到飽和Ca(HCO3)2

這些是導(dǎo)致水垢和堿性溶液的主要原因.碳酸鈣和碳酸鎂都不溶于水，但是他們實際上溶于酸。水的PH不變，并且水的堿度也不變。

2.3使用方法

2.3.1FILTERSORBSP3工作機制

注意要點：

*SP3濾料作為防垢介質(zhì)的目標(biāo)只是暫時水硬度（僅僅是碳酸氫鹽而已?。?，但這是結(jié)垢的主要原因。

*SP3不會對永久硬度起作用（如：硫酸鹽，氯化物，硅酸鹽，磷酸鹽等）

*SP3可以替代離子交換樹脂，但其本身不是離子交換樹脂。

*SP3不交換給水的任何離子。

*預(yù)防結(jié)垢的基本原則：SP3的***功能是通過將造成水的暫時硬度的鈣和鎂的碳酸氫鹽轉(zhuǎn)換為亞微米的晶體（碳酸鈣和碳酸鎂），防止形成任何水垢，從而以中和碳酸氫鹽水的硬度。

與離子交換樹脂的功能對比：FILTERSORBSP3

離子交換樹脂


主要成分改性陶瓷珠

樹脂


功能

輔助成核結(jié)晶

鈉離子交換


基本反應(yīng)Ca(HCO3)2SP3=CaCO3H2OCO2


Ca(HCO3)2IER=2NaHCO3


再生

無需再生

應(yīng)用一段時間后必須再生

鈣和鎂的碳酸氫鹽發(fā)生了什么變化？

鈣和鎂的碳酸氫鹽被轉(zhuǎn)換為鈣和鎂的碳酸鹽亞微米晶體，懸浮在水中離子交換樹脂用鈉取代了鈣和鎂。因此鈣和鎂從水中去除，取而代之的是碳酸氫鈉。

注意：

1.軟化水：通過用鈉置換水中的鈣和鎂，從而使得碳酸氫鈉溶解于處理后的水中。

2.是否FILTERSORBSP3“軟化”了硬水？

沒有。它不會軟化硬水。它限制水的硬度以使其不形成水垢。

3.TDS（溶解總固體）是否發(fā)生了改變？

沒有。因為在SP3處理前后，鈣和鎂的濃度仍然相同，因此TDS沒有改變。

2.3.2確定SP3使用量

1.確定FILTERSORBSP3的體積（L）

要求輸入?yún)?shù)：

A.水的硬度（以mg/L或者ppm計）

B.流量對于他們的單位選擇以及正確的取值是非常重要的。（詳見具體計算）

SP3量的計算近似于直線函數(shù)，3LSP3可以處理1m3/h的流量，可以處理高達417.95ppm（mg/L）的臨時硬度。417.95ppm的值來自于標(biāo)準(zhǔn)25°dH（德國水的硬度單位）。

2.對于給定SP3的量，來確定流量

相反的，對于處理所用的量的SP3介質(zhì)也可以確定處理流量

要求輸入?yún)?shù)：

A.水的硬度（以mg/L或者ppm計

B.FILTERSORBSP3的體積

2.3.3設(shè)置壓力容器或者測試柱

壓力容器（或測試柱）的體積應(yīng)該小是SP3介質(zhì)體積的5-7倍，去制做SP3的浮動床，這樣SP3介質(zhì)可以在流量的沖擊下自由移動。

流動方向：FILTERSORBSP3必須是逆流設(shè)置。

2.3.4測試程序和性能測定

*如果它是地下水或地表水，則需要預(yù)處理系統(tǒng)；

*根據(jù)每次測定，必須保持流量穩(wěn)定；

*系統(tǒng)必須是逆流工作；

*必須保持進水高40℃；

測試時間:強烈建議運行這個測試兩天，每天間隔幾小時。

原因:SP3介質(zhì)球有玻璃一樣的涂層。這個球在吸附一定量的水后會膨脹，表面的玻璃涂層會產(chǎn)生裂紋。這些裂紋增加了性能，因為他們充當(dāng)成核位點的快速結(jié)晶過程。因此，建議運行這些水兩天，以使這些材料可以充分的發(fā)揮出佳性能。

2.3.4FILTERSORBSP3處理水測試

由于FILTERSORBSP3的工作機制與傳統(tǒng)的離子交換樹脂有很大不同，人們卻總是想用相同的測試來確定水的硬度含量。

這里有一個關(guān)鍵點要注意（很多人把他們SP3處理后的水進行常規(guī)測試，因此無法看到任何硬度的變化）

1.傳統(tǒng)的離子交換

對于常規(guī)的離子交換樹脂，硬度改變是Ca(HCO3)2IER=2NaHCO3

硬度測試方法對傳統(tǒng)的離子交換處理水進行性能測試時，它測試的是硬水中陽離子鈣鎂的含量。他給與否定，因為鈣鎂離子被鈉離子取代了。

2.FILTERSORBSP3

現(xiàn)在要考慮SP3的工作機制，這個工作機制是：Ca(HCO3)2SP3=CaCO3H2OCO2

CaCO3是不形成水垢的亞微米形式。很明顯，鈣和鎂仍然在處理后的水中，保持和處理前相同的量（TDS不發(fā)生變化，沒有離子交換）。因此，那些為離子交換樹脂設(shè)計的硬度測試對于SP3將給出否定的結(jié)果。

然而，這里有一些簡單的現(xiàn)象，可以通過視覺來直觀的判斷出SP3的性能。

A.視覺判斷

CO2：如公式中所展示的，水的硬度的架構(gòu)被打開，轉(zhuǎn)換為亞微米晶體，純水和二氧化碳：Ca(HCO3)2SP3=CaCO3H2OCO2，當(dāng)硬水流經(jīng)SP3時，處理后的水中有大量的二氧化碳氣泡冒出（可以通過肉眼觀察到）。

B.肥皂水測試

一個簡單的肥皂水測試，可以用來觀察SP3性能，并且可以和軟水做對比。肥皂很難在硬水中形成泡沫，這是一種傳統(tǒng)的對軟化水檢測的基本方式。現(xiàn)在可以用相同的方式對SP3處理水進行測試。

C.FILTERSORBSP3形成碳酸鈣晶體

*所形成的亞微米晶體顆粒仍然懸浮在處理后的水中，但不會在疏水管道中形成水垢等，因為晶體是電中性的，在其表面不會形成任何強烈的化學(xué)鍵結(jié)合。

*亞微米碳酸鈣CaCO3晶體是非常穩(wěn)定的，可以作為人體必需的礦物質(zhì)被直接消耗掉，并且他們對環(huán)境是有益的。

*所形成的的晶體對于溫度的變化也是非常穩(wěn)定的，直到溫度達到360℃之前都會以穩(wěn)定的碳酸鈣晶體形式存在，超過360℃之后才會分解為方解石形式。

*亞微米碳酸鈣CaCO3晶體用肉眼看不到。

*該晶體可以被過濾器表面過濾掉，在其表面可以觀察到類似的針狀晶體（文石類型）成增長模式（在我們的實驗室中，按照在SP3后面的20um的過濾器上可以觀察到）。這類似于生物礦化過程，如同珊瑚礁的形成。

*亞微米碳酸鈣CaCO3晶體溶于酸。

D.其他自制的測試

其他自己設(shè)計的可以觀測到其形象的測試。

2.3.5FILTERSORBSP3應(yīng)用技術(shù)參數(shù)

FILTERSORBSP3特性

操作參數(shù)與水中雜質(zhì)

外觀：白色顆粒工作溫度：3-90℃

組成：改性陶瓷聚合物

PH：6.5-9.5

密度（g/L）：0.80

大硬度：1400ppm

粒度（mm）：0.55-0.75

大鹽度：35000ppm

體積變化：大60%

大鐵含量：0.5ppm*

含水量：10-25%

大錳含量：0.05ppm

大游離氯：3ppm

大銅含量：1.3ppm

油脂：無要求

硫化氫：無要求

磷酸鹽：無要求

*FILTERSORBSP3也可以高效率的從水中去除鐵。請與我們聯(lián)系。

注意：請不要在含有不安全的微生物，或者不明水質(zhì)水中使用，或者未充分消毒后使用。系統(tǒng)必須按照制造商的說明進行安裝維護。按照條件，需要對泥沙，鐵，硫化氫，錳和銅等進行預(yù)處理。在一些用銅管道安裝的新系統(tǒng)，請在用水6周后使用。

特別提示:FILTERSORBSP3對鐵，銅，錳，鉛，鋅等有很好的吸附能力，因此，在含有高含量的這類污染物的水中，F(xiàn)ILTERSORBSP3球可能改變顏色，或者縮短使用壽命。研究表明，介質(zhì)球發(fā)生顏色變化也可能是聚乙烯的罐子導(dǎo)致的。其他的任何變化，請與我們聯(lián)系，以便于分析處理。