除碳器是一種用于去除水中二氧化碳的設備，在水處理系統(tǒng)中有著重要作用，以下是關于它的詳細介紹：
工作原理
氣體溶解平衡原理：根據亨利定律，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。水中的二氧化碳會與水發(fā)生可逆反應生成碳酸，在未達到平衡時，水中二氧化碳的含量與水面上二氧化碳的分壓有關。除碳器通過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移，從而達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生成碳酸，使水呈酸性。當水通過除碳器時，水中的碳酸會發(fā)生解離，產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條件，促進碳酸的進一步解離，使更多的二氧化碳從水中逸出，從而降低水的碳酸含量，達到除碳的效果。
結構組成
本體：通常由圓柱形的罐體構成，罐體材質一般為碳鋼內襯橡膠、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、表面濕潤性能好等特點，能夠增加水與空氣的接觸面積和接觸時間，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，實現二氧化碳的有效去除。常見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面設置有曝氣裝置，通常采用穿孔管曝氣或微孔曝氣器。通過曝氣裝置向除碳器內通入空氣，空氣中的氧氣可以與水中的二氧化碳進行傳質交換，加速二氧化碳的逸出。同時，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，用于收集經過除碳處理后的水，并將其輸送到后續(xù)的處理工序。集水裝置一般由多孔板、濾網和集水管等組成，能夠有效收集處理后的水，同時防止填料顆粒隨水流出。
性能特點
除碳效率高：在正常運行條件下，除碳器對水中二氧化碳的去除率通�？蛇_ 90% - 99% 以上，能夠顯著降低水中的二氧化碳含量，滿足后續(xù)水處理工藝對水質的要求。 運行穩(wěn)定可靠：除碳器的結構相對簡單，運行過程中不需要添加化學藥劑，只需通過曝氣和填料的作用即可實現二氧化碳的去除。設備運行穩(wěn)定，維護成本低，能夠長期穩(wěn)定地運行。 處理量大：除碳器的處理能力可根據實際需求進行設計和調整，從小型的實驗室設備到大型的工業(yè)水處理系統(tǒng)，都可以采用除碳器進行二氧化碳的去除。一般來說，除碳器的處理水量可以從每小時幾立方米到數千立方米不等，能夠滿足不同規(guī)模的水處理需求。 操作簡便：除碳器的操作相對簡單，操作人員只需要控制好進水流量、曝氣強度和水位等參數，就可以保證除碳器的正常運行。設備的自動化程度較高，可以實現遠程監(jiān)控和自動控制，降低了人工操作的難度和勞動強度。
應用場景
鍋爐補給水處理：在鍋爐水處理系統(tǒng)中，水中的二氧化碳會在鍋爐內受熱分解，產生的二氧化碳氣體隨蒸汽進入凝結水系統(tǒng)，會對凝結水管道和設備造成腐蝕。通過在預處理階段設置除碳器，去除水中的二氧化碳，可以有效降低水中的碳酸含量，減輕對鍋爐及后續(xù)設備的腐蝕，提高鍋爐的運行效率和使用壽命。 反滲透預處理：反滲透系統(tǒng)對進水的水質要求較高，水中的二氧化碳會影響反滲透膜的性能和使用壽命。除碳器作為反滲透預處理的重要設備，能夠去除水中的二氧化碳，降低水中的碳酸鹽堿度，提高反滲透進水的水質，減少反滲透膜的污染和結垢，延長反滲透膜的使用壽命，提高反滲透系統(tǒng)的運行效率和產水質量。 離子交換除鹽系統(tǒng)：在離子交換除鹽過程中，水中的二氧化碳會與離子交換樹脂發(fā)生反應，消耗樹脂的交換容量，降低除鹽效果。通過在離子交換除鹽系統(tǒng)前設置除碳器，先去除水中的二氧化碳，可以減少二氧化碳對離子交換樹脂的影響，提高離子交換除鹽系統(tǒng)的運行效率和除鹽效果，降低再生劑的用量和運行成本。 電子工業(yè)超純水制備：在電子工業(yè)中，超純水的制備對水質要求極高。水中的二氧化碳會影響水的電阻率和酸堿度等指標，對電子芯片制造等工藝產生不良影響。除碳器在電子工業(yè)超純水制備系統(tǒng)中是必不可少的設備之一，它能夠有效去除水中的二氧化碳，確保超純水的質量符合電子工業(yè)的生產要求。
