饮用水催化辅助结晶阻垢，锅炉水预防结垢

防结垢新材料 替代传统阻垢药剂 防垢滤料

设备分类：沃奇催化防垢滤料

设备型号：SP3

设备功能：催化阻垢

应用行业：饮用水，锅炉水等

“ Tchnologies”包括Nucleation Assisted Crystallization ”(NAC) 核辅助结晶技术，SP3是在此基础上设计，安装，建造，维护，运营和服役的。这是一种绿色环保技术，它无需使用盐，磁铁，电力或者模板设备。NAC 是沃奇水处理的标志。

2.1 FILTERSORB SP3概述

   2.1.1 定义

      （S）CALE水垢（P）PREVENTION预防 （3）Ca(HCO₃)₂SOLUBLE可溶性转变暂时性硬水成为:

碳酸钙        +        纯水        +        二氧化碳

CaCO₃         +          H₂O         +        CO₂

       SP3是一种不需要再生和任何化学药剂就可以改变防垢效率的材料。它参与反应并且把硬度转变为无效的和无害的晶体。

       2.1.2 Nucleation Assisted Crystallization ”(NAC) 核辅助结晶技术

NAC（核辅助结晶）是不同于其他的水结晶的结晶工艺。是一种固态和水或者气/溶液反应。

反应发生在SP3涂了钙和陶瓷球的玻璃状表面上。反应物被吸附在催化剂SP3碎玻璃状表面的“活性位点”上。这些反应物通过物理吸附，非常“微弱”的附着在SP3表面。当反应物的浓度升到彼此非常接近时，就会削弱反应物内部原始的分子键，伴随着“卓有成效”的碰撞的巨大成功离子在瞬间被分开。

碳酸氢根离子以HCO₃表示

Ca(HCO₃)₂      CaCO₃+ H₂O + CO₂

不溶的碳酸钙，纯水和CO₂气体，并且在SP3表面与碳酸根CO₃^2-离子作为集体，获得两个质子形成

H₂O + CO₂+ Ca²⁺

这些物质可以从SP3表面分离下来，在这个公式中CO₂作为饱和CO₂与Ca开始核结晶过程，并终形成晶体。

2.1.3 FILTERSORB SP3功能

附着于催化剂SP3玻璃状表面的反应物Ca(HCO₃)₂化学吸附/物理吸附）必须足够强大以能够尽快的分离反应物离子，但是又足够处理所有的离子，并且这些产物可以从SP3表面“脱离”，它被称之为脱附过程。

Nucleation 成核现象                 Adsorption 吸附

Assisted 辅助                           Desorption 脱附

Crystallization 结晶                   in one process 在同一过程中

    在SP3 Nucleation Assisted Crystallization ”(NAC)过程中会使用价格昂贵的陶瓷微球。催化剂表面的玻璃状涂层是非常特殊的，但是它却保证了可以提供大的表面积，因此它拥有的反应效率。这也就意味着SP3催化剂必须具备物理支持，可以通过分布着耐温的陶瓷微球的玻璃状表面来实现。工业上所有其他的有用材料都需扩展，并且在催化剂表面的活性位点都非常少。这大大降低了反应效率。

举例：板辅助结晶材料（TAC）扩展到原来尺寸的两倍才会释放活性位点去反应。

2.1.4 FILTERSORB SP3中毒

活性位点：因为在离子水平，Ca²⁺结晶方面可能会有微小的瑕疵，因此并不是介质的所有表面都是有效的。对于任何的催化剂表面，他们都期望有一个裂面，因为他们比那些粗糙扩展的有更的效率。

关键：在任何情况下都要尽量避免SP3催化剂中毒。

铜和含量的铁可能会造成这些影响，因为它们会附着在SP3表面的活性位点上。大大降低了SP3的效率，特别是在效的SP3催化剂位点上的Ca(HCO₃)₂杂质更强，将会   和反应物离子产生巨大的竞争。

硫化氢类会毒害SP3介质，所以要防止水里面含硫。

商业系统好3年更换一次。

2.2 设计基础

   2.2.1 基于科学事实

首先科学是基于如下对于世界的描述：

通过可以测量的事实，【数据】，以及可以试验的构想去说明硬水是如何工作的。

并且设定钙和镁的化合物都用M表示 = 金属钙和镁都位于第二列（元素周期表），有相识的性质”

可以试验说明

H2O是一种中性的氧化物，因为它的PH是7,理论上，氧/水合质子离浓度与氢氧根离子浓度相当

   2H₂O ↔ (H₃O⁺)   +   (OH^-) 这是一个科学存在的事实

对于一个非常光滑的表面吸附强度是非常重要的，并且SP3拥有一个玻璃状的表面。

    水 ↔ 氧离子/水合质  +  子氢氧根离子

在这个反应中，水实际上是同时作为酸和碱存在的，一个水分子酸提 供一个质子给另一个水分子，使得该水分子变成一个氧鎓离子（水合质子）， 同时另一个水分子（碱）同时获得一个质子！

因此，水是一种两性氧化物： 它既是反应中质子的提供者，同时也是质子的接受者。

现在，碳酸氢根离子HCO₃^-可以作为一种碳酸根离子同时既是酸又是碱或者说既是碱又是酸，这种现象称之为两性。

HCO₃^-作为一种碱，接受来自酸的一个质子。

HCO₃^-  +  OH^-                     H₂O   +    CO₂

HCO₃^-作为一种酸释放一个质子给氢氧根离子碱基。

   2.2.2 科学公理

1．水的化学行为，在自然规律作用下

（H⁺）氢离子 + （OH^-）氢氧根离子 = 水（H₂O）

2．每一个水垢发生的背后都有一个原因和影响的关系

可能有人会问，这些水垢来自哪里？

引起水垢的根本原因是什么？

       原因

水 + 二氧化碳 + 钙 + 镁 + 氧化剂+ 氢氧根 +碳酸氢根，造成的水的硬度被称作为暂时硬度。H₂O + CO₂+ Ca + Mg + O + OH + HCO₃饱和后形成Ca(HCO₃)₂

暂时硬度的存在是一个科学事实。

   2.2.3 试验证明

   SP3处理提供了一种可以试验的说明，这种说明可以被测试验证

   钙镁化合物的溶解性以及他们的反应

注解：CO₂(aq.)溶液有时候被称作为碳酸H₂CO_3，但是这并不是真的存在的！

CO₂(aq.) + H₂O ↔ H+(aq.) + HCO^3-(aq.)

这些是导致水垢和碱性溶液的主要原因

碳酸钙和碳酸镁都不溶于水，但是他们实际上溶于酸。

水的PH不变，并且水的碱度也不变。

2.3 使用方法

2.3.1 FILTERSORB SP3工作机制

注意要点：

l SP3滤料作为防垢介质的目标只是暂时水硬度（仅仅是碳酸氢盐而已！），但这是结垢的主要原因。

l SP3不会对总硬度起作用（如：硫酸盐，氯化物，硅酸盐，磷酸盐等）

l SP 3可以替代离子交换树脂，但其本身不是离子交换树脂。

l SP3不交换给水的任何离子。

l 预防结垢的基本原则：SP3的一功能是通过将造成水的暂时硬度的钙和镁的碳酸氢盐转换为亚微米的晶体（碳酸钙和碳酸镁），防止形成任何水垢，从而以中和碳酸氢盐水的硬度。

与离子交换树脂的功能对比：

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