تصفیه داخلی دیگ بخار

911 بازدید

۱۳۹۷/۰۱/۰۴

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

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:

  1. آب‎های زیر زمینی مانند چاه و چشمه
  2. آب‎های سطحی مانند رودخانه‎ها و یا تالاب‎ها
  3. 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:

  1. خنثی کردن (بی اثر کردن) دی‎اکسیدکربن
  2. 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.

[تعداد: ۲    میانگین: ۵/۵]

پربازدیدترین‌ها

دیدگاه‌ها

خوشحال خواهیم شد که اولین دیدگاه را شما ارسال نمائید.

دیدگاه خود را ثبت نمایید.

برای دریافت آخرین خبرها و محصولات ما به کانال تلگرام ما بپیوندید