“告別化學(xué)污染！揭秘稀土除垢裝置的管道清垢黑科技”

泰安國源自動(dòng)化設(shè)備有限公司于2022 年引進(jìn)“稀土管道阻垢除垢技術(shù)”科技成果落地泰安，產(chǎn)品依托聚通祥環(huán)保科技與浙江大學(xué)衢州研究院的緊密合作關(guān)系，針對(duì)工業(yè)循環(huán)水管道結(jié)垢的歷史性難題研發(fā)了一種稀土管道除垢裝置，目前擁有4 項(xiàng)個(gè)人發(fā)明專利和9 項(xiàng)實(shí)用型專利。馬教授自2016 年開始正式投身工業(yè)生產(chǎn)管道除垢防垢技術(shù)的開發(fā)與生產(chǎn)，通過建立產(chǎn)學(xué)研合作途徑，在與浙江大學(xué)等高等院校、科研機(jī)構(gòu)的加強(qiáng)合作下，研發(fā)設(shè)計(jì)了更有利于解決當(dāng)前工業(yè)循環(huán)水管道除垢防垢難題的物理除垢技術(shù)。隨著該技術(shù)的進(jìn)一步研發(fā)改進(jìn)和實(shí)踐運(yùn)用，產(chǎn)品目前已在全國數(shù)十個(gè)省市地區(qū)，涉及石油、化工、制藥、冶金、熱電、軍工等行業(yè)近百十余家企業(yè)投入使用，有效降低了生產(chǎn)設(shè)備的維護(hù)成本，在工業(yè)循環(huán)水管道防垢除垢、殺菌滅藻、防腐與緩蝕等方面取得了十分顯著的成績。被科技成果評(píng)價(jià)專家評(píng)定為‘一種輸水管道稀土強(qiáng)磁關(guān)鍵技術(shù)’處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。

該技術(shù)是一項(xiàng)基于物理與材科學(xué)，理論與實(shí)踐、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的創(chuàng)新技術(shù)，其技術(shù)原理是采用特殊工藝配方合成的稀土材料嵌入設(shè)備裝置中，構(gòu)建多級(jí)梯度磁場(chǎng)環(huán)境：當(dāng)一定流速的水（介質(zhì)流速≥1.5m/s）流經(jīng)該裝置時(shí)，由于洛倫茲力和范德華力的作用，磁場(chǎng)能量使水分子極化，破壞原有離子鍵合狀態(tài)，使原本有序排列的離子因運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生偏轉(zhuǎn)而無法穩(wěn)定形成規(guī)則晶格（如方解石結(jié)構(gòu)），導(dǎo)致生成的碳酸鈣（CaCO?)、硫酸鈣（CaSO?) 等成垢物質(zhì)由大顆粒裂解為微小顆粒（從微米級(jí)降至納米級(jí)），這些小顆粒因表面能降低，難以聚集成垢，最終隨水流排出。高梯度磁場(chǎng)還能促進(jìn)膠體顆粒的絮凝，通過磁力吸附使雜質(zhì)聚集并沉降，減少管壁沉積。磁場(chǎng)誘導(dǎo)水流產(chǎn)生微小電流（法拉第效應(yīng)），改變水的電導(dǎo)率和滲透壓。這一過程抑制了微生物的代謝活性，導(dǎo)致細(xì)胞破裂，實(shí)現(xiàn)殺菌滅藻率達(dá)92%。同時(shí)，電化學(xué)作用將管壁的Fe?O?·nH?O（紅銹）轉(zhuǎn)化為Fe?O?（四價(jià)氧化鐵），在管壁形成致密保護(hù)膜，隔絕氧氣與金屬接觸，腐蝕速率降低90%。

稀土管道除垢裝置通過多級(jí)梯度磁場(chǎng)的物理-化學(xué)協(xié)同作用，為工業(yè)循環(huán)水處理提供了環(huán)保高效的新方案。區(qū)別于傳統(tǒng)除垢方式，具有純物理方式防垢除垢、殺菌滅藻、防腐緩蝕的特點(diǎn)，以及無需任何能源動(dòng)力、無需添加任何化學(xué)藥劑、無需人工清洗維護(hù)等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。安裝使用后一次性解決結(jié)垢難題，不產(chǎn)生二次污染、節(jié)能減排，設(shè)計(jì)使用壽命長達(dá)10 年。稀土除垢裝置是純物理除垢方式，從源頭抑制了水垢的產(chǎn)生。在綠色工業(yè)迫切需要發(fā)展的今天，工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)中循環(huán)水管道節(jié)能降碳的改造工作迫在眉睫。

由于循環(huán)水在冷卻過程中不斷地蒸發(fā)濃縮，使水中的鈣、鎂、鹽濃 度不斷增高，生成難溶的沉淀物(水垢)，覆蓋在換熱設(shè)備的受熱面上，逐漸造成設(shè)備導(dǎo)熱系數(shù)變差、換熱效率降低、增大主機(jī)負(fù)荷，也增加了水電能源的消耗，同時(shí)影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)能；水垢的聚積會(huì)使循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備管徑變小，管道流量減少，出現(xiàn)管道堵塞、被迫停機(jī)清洗；水垢的不均勻覆蓋，使循環(huán)水系統(tǒng)管道受熱不均，會(huì)出現(xiàn)爆管現(xiàn)象，易成為安全隱患。去水垢、降耗能，解決工業(yè)循環(huán)水結(jié)垢痛點(diǎn)，幫助企業(yè)降本增效，助力綠色低碳發(fā)展，是馬教授研發(fā)該產(chǎn)品的初衷。馬教授十幾年來積極探索工業(yè)生產(chǎn)循環(huán)水系統(tǒng)除垢的環(huán)保問題，進(jìn)行節(jié)能降碳技術(shù)創(chuàng)新，通過對(duì)殺菌滅藻、防垢除垢現(xiàn)有節(jié)能技術(shù)顛覆性升級(jí)，借助材料物理的作用使其失去結(jié)垢的化學(xué)條件。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國能源消耗不同于發(fā)達(dá)國家的一個(gè)重要特點(diǎn)是以工業(yè)為主；有數(shù)據(jù)顯示，中國用在工業(yè)生產(chǎn)上的總能耗高，而工業(yè)生產(chǎn)中又有70%的能耗用于各類循環(huán)水系統(tǒng)；也就是說，中國有近一半的能源用在工業(yè)生產(chǎn)中的“工業(yè)水循環(huán)系統(tǒng)”。但是，由于循環(huán)水系統(tǒng)長期運(yùn)行不斷積累形成的水垢及微生物粘泥垢，直接阻礙了熱交換能力，導(dǎo)致熱交換熱能損失，造成生產(chǎn)效率的持續(xù)下降。生產(chǎn)企業(yè)只有通過增加循環(huán)流量來彌補(bǔ)此問題，而流量加大生產(chǎn)的能耗也隨之上升，最終導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)總能耗連年攀升。

由此可見，解決水垢問題，是減少我國工業(yè)生產(chǎn)總能耗的關(guān)鍵點(diǎn)之 一。綠色發(fā)展是高質(zhì)量發(fā)展的本色。黨的“十八大”以來，我國堅(jiān)定不移走生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展之路，在推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)等領(lǐng)域開展一系列探索實(shí)踐，習(xí)***對(duì)世界莊嚴(yán)承諾碳達(dá)峰碳中和發(fā)展，展現(xiàn)了大國擔(dān)當(dāng)。工業(yè)用水除垢防垢作為節(jié)能降碳重要領(lǐng)域，綠色發(fā)展涌尖兵，泰安國源自動(dòng)化設(shè)備作為一家集研發(fā)、制造、銷售于一體的生產(chǎn)和服務(wù)企業(yè)，愿與馬教授一道打造除垢防垢技術(shù)領(lǐng)域國際領(lǐng)先品牌，并將全力以赴幫助企業(yè)解決生產(chǎn)“痛點(diǎn)”。