تصفیه داخلی دیگ بخار مکمل تصفیه خارجی آب بویلر است. بدین عنوان که برای جذب باقیمانده اکسیژن و دیاکسیدکربن در آب بویلر و همچنین برای خارج کردن موفق رسوب از دیگ بخار به کمک بلودان میبایست با تزریق یک یا چند ماده شیمیایی ترکیبات تشکیل دهنده رسوب را به لجنهای سیال و آزاد تبدیل کرد. علاوه بر آن برای کنترل باقیمانده سختی در آب تغذیه و کنترل PH احتیاج به تصفیه داخلی دیگ بخار میباشد.
عناصر سختی آب تغذیه دیگ بخار
اکسیژن
اکسیژن نه تنها در داخل بخار بلکه در خط انتقال بخار و تجهیزات و همچنین لولههای آب کندانس برگشتی نیز خوردگی شدید بوجود میآورد. درجه حرارت تأثیر بسیار مهمی در میزان خوردگی اکسیژن دارد. زیرا افزایش دما میتواند باعث تشدید فعل و انفعالات اکسیداسیون گردد.
عمل خوردگی توسط اکسیژن آبله گونه است که با ایجاد دملهای برجسته بر روی سطوح دیده میشود و با ادامه خوردگی، این سوراخها عمیقتر میگردد و در نهایت منجر به سوراخ شدن لوله میشود.
بخش اعظم اکسیژن محلول در آب تغذیه بویلر در دی اریتور جداسازی میشود. لکن مقادیر کمی نیز وارد بویلر میشود که میبایست به کمک تزریق مواد شیمیایی از ایجاد خوردگی توسط آن جلوگیری نمود. پرکاربردترین مواد شیمیایی مورد استفاده برای جذب اکسیژن عبارتند از: سولفیت سدیم و هیدرازین.
سولفیت سدیم
سولفیت سدیم پرکاربردترین عامل شیمیایی در بویلرهای لوله دودی است. این ماده شیمیایی علاوه بر آنکه قیمت مناسبی دارد، سمی نبوده و حمل و نقل و استفاده از آن دارای پیچیدگی خاصی نیست.
سولفیت سدیم با اکسیژن موجود در آب دیگ بخار طی یک واکنش شیمیایی تولید سولفات سدیم مینماید. میزان سولفیت سدیم مورد نیاز برای هر میلیگرم در لیتر اکسیژن دقیقاً به میزان ۷/۸۸ میلیگرم در لیتر است.
اما از آنجاییکه سولفیت سدیمهای تجاری خالص نیستند، در عمل به ازای هر میلیگرم در لیتر اکسیژن محلول ده میلیگرم در لیتر سولفیت سدیم نیاز است. در بویلر همواره میبایست چیزی حدود ۲۰۰ppm سولفیت سدیم بصورت اضافی وجود داشته باشد.
همانطور که پیشتر گفتیم سولفیت سدیم برای استفاده در بویلرهای لوله دودی بسیار پرکاربرد است اما در بویلرهای واترتیوب کارایی ندارد؛ علت آن شکستن پیوند سولفیت سدیم در دما و فشارهای بالای ۴۱ بار میباشد. دیاکسیدسولفور و سولفید هیدروژن تولید شده در این شکست گازهای بشدت خورندهاند. این گازها توسط بخار حمل شده و PH کندانس را بشدت کاهش میدهند.
تصفیه داخلی دیگ بخار
هیدرازین
هیدرازین اولین بار توسط تئودور کرتیوس ساخته شد. هیدرازین مادهای است سمی و بسیار خطرناک که صرفاً در مواردی که فشار بویلر بالاست و سولفیت سدیم کارایی خود را از دست میدهد، از آن استفاده میشود.
هیدرازین TDS آب بویلر را افزایش نمیدهد. میزان هیدرازین مورد نیاز برای یک میلیگرم در لیتر اکسیژن معادل یک میلیگرم در لیتر هیدرازین است. اما از آنجاییکه هیدرازینهای تجاری خالص نیستند در عمل به ازای هر میلیگرم در لیتر اکسیژن محلول ۱/۵-۲ میلیگرم در لیتر هیدرازین نیاز است. هیدرازین باقیمانده در دمای بالای ۲۰۵ درجه سانتیگراد تجزیه شده و آمونیاک تولید میکند.
آمونیاک تولید شده پس از انتقال توسط بخار دیاکسیدکربن موجود در کندانس را که خاصیت خورندگی دارد خنثی میکند. برای جلوگیری از وجود آمونیاک زیادی در آب بویلر میبایست هیدرازین باقیمانده را در حد ۰.۱ میلیگرم در لیتر نگهداشت.
دیاکسید کربن
در صورتی که دی اریتور صحیح عمل کند اساساً دیاکسیدکربن در آب تغذیه باقی میماند. اما سوال اینجاست که چرا همواره دیاکسید کربن در آب بویلر وجود دارد؟ منابع تأمین آب دیگخانه یکی از موارد زیر میباشد:
- آبهای زیر زمینی مانند چاه و چشمه
- آبهای سطحی مانند رودخانهها و یا تالابها
- آب شهرها و یا شهرکهای صنعتی
این آبها همگی دارای ترکیبات کربنات و بیکربنات هستند که این بیکربناتها یا بصورت سختی وارد دیگ بخار میشوند یا پس از گذر از سختیگیر رزینی (سیکل سدیم) بصورت بیکربنات سدیم وارد بویلر میشوند. در هر روی در داخل بویلر با بالا رفتن دما تجزیه شده و طی واکنشی، دیاکسید کربن آزاد میشود. دیاکسید کربن آزاد شده با بخار حرکت کرده و داخل سیستم کندانس با پایین آمدن دما مجدداً در آب حل میشود.
دیاکسیدکربن به تنهایی خورنده نیست اما طی واکنش شیمیایی آب، هیدروژن آزاد میکند. این اتفاق PH آب را کاهش داده و اکسید فروس بوجود میآورد. که این اکسید لوله را از بین خواهد برد و همچنین خورندگی اکسیژن محلول را نیز تسریع میکند. برای ممانعت از این اتفاق دو راه وجود دارد:
- خنثی کردن (بی اثر کردن) دیاکسیدکربن
- تشکیل فیلم نازکی از رسوبات کربنات کلسیم روی سطوح حرارتی
از مهمترین مواد شیمیایی که در بی اثر کردن دیاکسیدکربن در آب دیگ بخار کارایی دارند میتوان به آمونیاک، بنزیل آمین، سیکلو هگزیل آمین و مورفین اشاره نمود. عامل انتخاب یکی از مواد فوق به ضریب تقسیم یا غلظت آن در فاز بخار بر غلظت آن در فاز بخار بر غلظت آن در فاز مایع است. مصرف بعضی از اتانل امینها میتواند بر روی فلز دیگ بخار یک لایه محافظتی ایجاد نماید. این لایهها میتواند فلز دیگ بخار را در مقابل خوردگی محافظت نماید.
کنترل PH آب دیگ بخار
تغییر شرایط دمایی مختلف، جریان، PH و دیگر فاکتورها باعث تغییر نرخ خوردگی میگردند. در PH های پایین افزایش هیدروژن باعث از بین رفتن لایه محافظ و جلوگیری از تشکیل آن میشود. بنابراین باعث خورده شدن مداوم فولاد خواهد شد، اما در محلولهای قلیایی فیلم محافظ به شدت نرخ خوردگی را کاهش میدهد.
PH مناسب آب بویلر ۹/۵-۱۰/۵ است. PH آب را میتوان با افزودن سود تنظیم نمود. گاهی پلی فسفاتها و کروماتها را میتوان همراه با هم بکار برد که نتیجه مطلوبتری خواهد داشت و خطری متوجه فلز نمیشود.
اگر آهن در آبی باشد که محتوی نمک طعام و به میزان محاسبه شدهای کرومات سدیم است، بتدریج در مقابل خوردگی مصون میماند زیرا کرومات با محصولات فروحاصل از زنگ زدن آهن ترکیب میشود و کرومات سدیم را به محصولات فریک که خاصیت پوششی دارند تبدیل میکند.
کنترل سختی باقیمانده
بدون توجه به روش نرمسازی آب، معمولاً مقداری سختی در آب تصفیه شده باقی میماند. یکی از روشهای مرسوم برای جلوگیری از تشکیل رسوبات قلیایی خاکی افزایش فسفات میباشد. فسفات در محلول قلیایی کلسیم و منیزیم را بصورت یک لجن نرم پراکنده رسوب میدهد که این رسوب توسط زیرآب خارج میشود.
تری سدیم فسفات
تری سدیم فسفات یک ترکیب شیمیایی امولسیون کننده، قلیائی قوی با PH معادل ۱۲ است و در آب براحتی قابل حل میباشد. همچنین بعنوان مواد نگهدارنده نیز گزینه خوبی به حساب میآید. این ماده بعنوان رطوبتگیر نیز کاربرد فراوانی دارد.
تری پلیفسفات سدیم
تری پلیفسفات سدیم یک پلیمر معدنی چند وجهی است، این پلیمر سنتزی ماده اولیه بسیار مهم برای صنایع پاککننده به حساب میآید. علاوه بر صنعت آب و تصفیه آن در صنایع شوینده، کاشیسازی، نساجی و… کاربرد زیادی دارد. سدیم تری پلیفسفات دارای فرمول ملکولی Na5P3O10 با ساختمان پلیفسفریک اسید میباشد.
STTP با تشکیل کمپلکس محلول یونهای کلسیم و منیزیم آبهای سخت را نرم میکند، همچنین رفتار قلیایی سدیم تری پلیفسفات باعث افزایش تمیز کردن پودرهای شوینده میشود.
زمانی که سختی کل آب خوراک دیگ بخار بیش از ۲۰-۱۵ پیپیام است، استفاده از فسفات عملی منطقی نیست زیرا آنقدر لجن تشکیل میشود که بطور مرتب باید زیرآب زد. تزریق بیش از اندازه فسفاتهای سدیم سبب کف کردن و جدا شدن گل فسفات در بویلرها و لولههای دیواره آن میگردد.
۱---->2---->3---->4---->5
خوشحال خواهیم شد که اولین دیدگاه را شما ارسال نمائید.