“告别化学污染！揭秘稀土除垢装置的管道清垢黑科技”

泰安国源自动化设备有限公司于2022 年引进“稀土管道阻垢除垢技术”科技成果落地泰安，产品依托聚通祥环保科技与浙江大学衢州研究院的紧密合作关系，针对工业循环水管道结垢的历史性难题研发了一种稀土管道除垢装置，目前拥有4 项个人发明专利和9 项实用型专利。马教授自2016 年开始正式投身工业生产管道除垢防垢技术的开发与生产，通过建立产学研合作途径，在与浙江大学等高等院校、科研机构的加强合作下，研发设计了更有利于解决当前工业循环水管道除垢防垢难题的物理除垢技术。随着该技术的进一步研发改进和实践运用，产品目前已在全国数十个省市地区，涉及石油、化工、制药、冶金、热电、军工等行业近百十余家企业投入使用，有效降低了生产设备的维护成本，在工业循环水管道防垢除垢、杀菌灭藻、防腐与缓蚀等方面取得了十分显著的成绩。被科技成果评价专家评定为‘一种输水管道稀土强磁关键技术’处于国内领先水平。

该技术是一项基于物理与材科学，理论与实践、基础实验与实际应用相结合的创新技术，其技术原理是采用特殊工艺配方合成的稀土材料嵌入设备装置中，构建多级梯度磁场环境：当一定流速的水（介质流速≥1.5m/s）流经该装置时，由于洛伦兹力和范德华力的作用，磁场能量使水分子极化，破坏原有离子键合状态，使原本有序排列的离子因运动轨迹发生偏转而无法稳定形成规则晶格（如方解石结构），导致生成的碳酸钙（CaCO₃)、硫酸钙（CaSO₄) 等成垢物质由大颗粒裂解为微小颗粒（从微米级降至纳米级），这些小颗粒因表面能降低，难以聚集成垢，最终随水流排出。高梯度磁场还能促进胶体颗粒的絮凝，通过磁力吸附使杂质聚集并沉降，减少管壁沉积。磁场诱导水流产生微小电流（法拉第效应），改变水的电导率和渗透压。这一过程抑制了微生物的代谢活性，导致细胞破裂，实现杀菌灭藻率达92%。同时，电化学作用将管壁的Fe₂O₃·nH₂O（红锈）转化为Fe₃O₄（四价氧化铁），在管壁形成致密保护膜，隔绝氧气与金属接触，腐蚀速率降低90%。

稀土管道除垢装置通过多级梯度磁场的物理-化学协同作用，为工业循环水处理提供了环保高效的新方案。区别于传统除垢方式，具有纯物理方式防垢除垢、杀菌灭藻、防腐缓蚀的特点，以及无需任何能源动力、无需添加任何化学药剂、无需人工清洗维护等优势特点。安装使用后一次性解决结垢难题，不产生二次污染、节能减排，设计使用寿命长达10 年。稀土除垢装置是纯物理除垢方式，从源头抑制了水垢的产生。在绿色工业迫切需要发展的今天，工业生产企业中循环水管道节能降碳的改造工作迫在眉睫。

由于循环水在冷却过程中不断地蒸发浓缩，使水中的钙、镁、盐浓 度不断增高，生成难溶的沉淀物(水垢)，覆盖在换热设备的受热面上，逐渐造成设备导热系数变差、换热效率降低、增大主机负荷，也增加了水电能源的消耗，同时影响产品质量和产能；水垢的聚积会使循环水系统设备管径变小，管道流量减少，出现管道堵塞、被迫停机清洗；水垢的不均匀覆盖，使循环水系统管道受热不均，会出现爆管现象，易成为安全隐患。去水垢、降耗能，解决工业循环水结垢痛点，帮助企业降本增效，助力绿色低碳发展，是马教授研发该产品的初衷。马教授十几年来积极探索工业生产循环水系统除垢的环保问题，进行节能降碳技术创新，通过对杀菌灭藻、防垢除垢现有节能技术颠覆性升级，借助材料物理的作用使其失去结垢的化学条件。

据统计，中国能源消耗不同于发达国家的一个重要特点是以工业为主；有数据显示，中国用在工业生产上的总能耗高，而工业生产中又有70%的能耗用于各类循环水系统；也就是说，中国有近一半的能源用在工业生产中的“工业水循环系统”。但是，由于循环水系统长期运行不断积累形成的水垢及微生物粘泥垢，直接阻碍了热交换能力，导致热交换热能损失，造成生产效率的持续下降。生产企业只有通过增加循环流量来弥补此问题，而流量加大生产的能耗也随之上升，最终导致工业生产总能耗连年攀升。

由此可见，解决水垢问题，是减少我国工业生产总能耗的关键点之 一。绿色发展是高质量发展的本色。党的“十八大”以来，我国坚定不移走生态优先、绿色发展之路，在推进生态文明建设等领域开展一系列探索实践，习***对世界庄严承诺碳达峰碳中和发展，展现了大国担当。工业用水除垢防垢作为节能降碳重要领域，绿色发展涌尖兵，泰安国源自动化设备作为一家集研发、制造、销售于一体的生产和服务企业，愿与马教授一道打造除垢防垢技术领域国际领先品牌，并将全力以赴帮助企业解决生产“痛点”。