[发明专利]一种除垢防垢合金、除垢器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种除垢防垢合金，按质量百分比计，包括如下原料组分：铜71％～75％、镍6％～10％、锡0.5％～3％、锌5％～15％、铅6.5％～10％；本发明还公开了采用所述的除垢防垢合金制成的除垢器及其制备方法；把以上这5钟元素组合对水中的各种结垢成分进行电化学作用，使其各种离子的电子转移，脱离变成单分子的晶体独立存在于水中，起到防垢的作用，除垢效果好，阻垢率高为97.37％，提高了生产效率，减少了污染排放，延长了设备的使用寿命；平均值一台换热设备安装本发明的阻垢器后一年将节约燃气费用(552965+238041)÷2＝395503元，且这种合金材质的催化寿命非常长，因此连续使用更加经济。

技术领域

本发明涉及合金技术领域，尤其涉及一种除垢防垢合金、除垢器及其制备 方法。

背景技术

目前工业革命快速发展过程中，由于换热过程中结垢问题造成企业的困惑。 人们把水用到工业生产到目前就结垢问题一直没有得到很好的解决。水处理设 备的发展也出现了千变万化，同时水处理设备的效果也没有达到企业长期生产 的需求。企业在生产中由因循环水结垢造成了生产效率低下，能耗增加。

工业循环冷却水系统是工业生产设备必不可少的组成部分，随着系统的运 行，换热表面会生成水垢，降低了热交换器的交换效率。为了阻止循环冷却水 系统在运行过程中产生污垢，必须对系统进行阻垢处理。传统的化学法虽然阻 垢效果好，但是有悖于环境保护和可持续发展的要求。

那么先我们来了解下垢是怎样形成的呢？在自然界中，碳酸钙(CaCO₃)作为 石灰石和大理石而存在；硅石(SiO₂)、氧化铝(Al₂O₃)和硫酸钙(CaSO₄) 则是石灰石中的主要杂质，起黏结剂(黏合剂)的作用。在自然界中，大量沉 积的碳酸镁(MgCO₃)与碳酸钙一起以白云石(CaCO₃。MgCO₃)的形式存在，或 作为菱镁矿(MgCO₃)而存在。即使如象亚利桑那州的大峡谷这样的高山地区 的石灰石层，其深度超过一英里，是由沉积在海底的海中生物的遗体，经过数 百年的变化而形成的，这些生物遗体所含的CaCO₃与作为黏结剂的硅石(SiO₂)、氧化铝(Al₂O₃)和/或黏土(SiO₂.Al₂O₃.12H₂O)化合在一起。另外，石灰石通 常包含一些MgCO₃。就亚利桑那州的大峡谷来说，科学家们已经鉴别出至少七 种不同的石灰石层，每层都有海生动物的壳，这表明该区域在地质历史上至少 覆盖过七种不同的海。

CaCO₃在水中仅仅微溶，然而，由于雨水在石灰石的作用下，大量的钙变 得能溶解于大部分水中。雨水有些酸性，这是由于它通过大气层降下时，遇到 二氧化碳(CO₂)，二者发生反应，生成碳酸(H₂CO₃)，如下式所示：

H₂O+CO₂→H₂CO₃

当雨水接触到地面上的石灰石时，石灰石溶解成为碳酸氢钙而进入溶液中， 如下式所示：

CaCO₃+2H₂CO₃→Ca²⁺+2HCO₃^-+2H₂O+CO₂

碳酸能轻微电离：

H₂CO₃→H++HCO₃^-