除碳器是一种用于去除水中二氧化碳的设备，在水处理系统中有着重要作用，以下是关于它的详细介绍：
工作原理
气体溶解平衡原理：根据亨利定律，在一定温度下，气体在液体中的溶解度与该气体在液面上的分压成正比。水中的二氧化碳会与水发生可逆反应生成碳酸，在未达到平衡时，水中二氧化碳的含量与水面上二氧化碳的分压有关。除碳器通过降低水面上二氧化碳的分压，破坏二氧化碳在水中的溶解平衡，使水中的二氧化碳不断向气相转移，从而达到去除水中二氧化碳的目的。 酸碱平衡原理：水中的二氧化碳与水反应生成碳酸，使水呈酸性。当水通过除碳器时，水中的碳酸会发生解离，产生氢离子和碳酸氢根离子。除碳器中的填料或曝气装置为二氧化碳的逸出提供了足够的表面积和传质条件，促进碳酸的进一步解离，使更多的二氧化碳从水中逸出，从而降低水的碳酸含量，达到除碳的效果。
结构组成
本体：通常由圆柱形的罐体构成，罐体材质一般为碳钢内衬橡胶、玻璃钢或不锈钢等，具有良好的耐腐蚀性和密封性，能够承受一定的压力和水流冲击。 填料层：是除碳器的核心部分，一般填充有聚丙烯鲍尔环、多面空心球等高效填料。这些填料具有比表面积大、孔隙率高、表面湿润性能好等特点，能够增加水与空气的接触面积和接触时间，提高二氧化碳的去除效率。 布水装置：位于除碳器的上部，其作用是将待处理的水均匀地分布在填料层上，使水能够在填料层中形成均匀的水膜，充分与空气接触，实现二氧化碳的有效去除。常见的布水装置有穿孔管布水器、喷淋式布水器等。 曝气装置：在除碳器的底部或侧面设置有曝气装置，通常采用穿孔管曝气或微孔曝气器。通过曝气装置向除碳器内通入空气，空气中的氧气可以与水中的二氧化碳进行传质交换，加速二氧化碳的逸出。同时，曝气还可以起到搅拌水体的作用，使水与空气充分混合，提高除碳效果。 集水装置：位于除碳器的底部，用于收集经过除碳处理后的水，并将其输送到后续的处理工序。集水装置一般由多孔板、滤网和集水管等组成，能够有效收集处理后的水，同时防止填料颗粒随水流出。
性能特点
除碳效率高：在正常运行条件下，除碳器对水中二氧化碳的去除率通常可达 90% - 99% 以上，能够显著降低水中的二氧化碳含量，满足后续水处理工艺对水质的要求。 运行稳定可靠：除碳器的结构相对简单，运行过程中不需要添加化学药剂，只需通过曝气和填料的作用即可实现二氧化碳的去除。设备运行稳定，维护成本低，能够长期稳定地运行。 处理量大：除碳器的处理能力可根据实际需求进行设计和调整，从小型的实验室设备到大型的工业水处理系统，都可以采用除碳器进行二氧化碳的去除。一般来说，除碳器的处理水量可以从每小时几立方米到数千立方米不等，能够满足不同规模的水处理需求。 操作简便：除碳器的操作相对简单，操作人员只需要控制好进水流量、曝气强度和水位等参数，就可以保证除碳器的正常运行。设备的自动化程度较高，可以实现远程监控和自动控制，降低了人工操作的难度和劳动强度。
应用场景
锅炉补给水处理：在锅炉水处理系统中，水中的二氧化碳会在锅炉内受热分解，产生的二氧化碳气体随蒸汽进入凝结水系统，会对凝结水管道和设备造成腐蚀。通过在预处理阶段设置除碳器，去除水中的二氧化碳，可以有效降低水中的碳酸含量，减轻对锅炉及后续设备的腐蚀，提高锅炉的运行效率和使用寿命。 反渗透预处理：反渗透系统对进水的水质要求较高，水中的二氧化碳会影响反渗透膜的性能和使用寿命。除碳器作为反渗透预处理的重要设备，能够去除水中的二氧化碳，降低水中的碳酸盐碱度，提高反渗透进水的水质，减少反渗透膜的污染和结垢，延长反渗透膜的使用寿命，提高反渗透系统的运行效率和产水质量。 离子交换除盐系统：在离子交换除盐过程中，水中的二氧化碳会与离子交换树脂发生反应，消耗树脂的交换容量，降低除盐效果。通过在离子交换除盐系统前设置除碳器，先去除水中的二氧化碳，可以减少二氧化碳对离子交换树脂的影响，提高离子交换除盐系统的运行效率和除盐效果，降低再生剂的用量和运行成本。 电子工业超纯水制备：在电子工业中，超纯水的制备对水质要求极高。水中的二氧化碳会影响水的电阻率和酸碱度等指标，对电子芯片制造等工艺产生不良影响。除碳器在电子工业超纯水制备系统中是必不可少的设备之一，它能够有效去除水中的二氧化碳，确保超纯水的质量符合电子工业的生产要求。
