Uklanjanje kisika iz sustava tople vode. Nova metoda za uklanjanje kisika iz vode

Pročišćavanje vode od ugljičnog dioksida naziva se degazacija; proces može biti kemijski ili fizički. Sve prirodne vode uvijek sadrže otopljene plinove, a neki od njih imaju korozivni učinak na cijevi - poput kisika, ugljičnog dioksida i sumporovodika. Osim toga, potonji daje vodi neugodan miris pokvarenih jaja, a ugljični dioksid čak može aktivno uništiti beton. Stoga je jedan od prioritetnih zadataka riješiti se ovih komponenti tijekom proizvodnje.

Kemijsko otplinjavanje

U procesu kemijskog pročišćavanja vode od ugljičnog dioksida i drugih plinova koriste se reagensi koji kemijski vežu u njoj otopljene plinove. Na primjer, možete ukloniti kisik iz vode dodavanjem sumpornog dioksida, natrijevog sulfita ili hidrazina.

Natrijev sulfit se oksidira kisikom u sulfat; sumporna kiselina se prvo dobiva iz sumpornog dioksida, koji se oksidira u sumpornu kiselinu. Gotovo je potpuno moguće pročistiti vodu pomoću hidrazina - kada reagira s njim, kisik se potpuno apsorbira i oslobađa inertni dušik. Korištenje hidrazina je najučinkovitija metoda kemijskog pročišćavanja vode, ali i najskuplja zbog visoke cijene reagensa. Stoga se najčešće koristi za završno otplinjavanje vode nakon fizikalnih metoda.

Pri uklanjanju sumporovodika najčešće se koristi klor koji oksidira sumporovodik u sumpor ili sulfate. Obje se reakcije odvijaju paralelno, a prevladavanje jedne od njih ovisi o pH medija i koncentraciji klora.

Nedostaci kemijskih metoda pročišćavanja vode od ugljičnog dioksida i drugih plinova:

• korištenje reagensa povećava troškove i složenost procesa pročišćavanja vode;
• Predoziranje reagensima dovodi do pogoršanja kvalitete pročišćene vode.

Zbog toga se kemijsko otplinjavanje koristi rjeđe nego fizičko.

Fizičko otplinjavanje

Fizički otopljeni plinovi mogu se ukloniti iz vode na dva načina:

1. dovesti parcijalni tlak uklonjenog plina gotovo do nule u atmosferi u dodiru s vodom;
2. stvoriti uvjete kada topljivost plina u vodi teži nuli.

Prva metoda se zove prozračivanje vode, ona pročišćava vodu od ugljičnog dioksida i sumporovodika, koji imaju vrlo nizak parcijalni tlak u atmosferi.

Kisik, koji čini značajan udio atmosfere, ne može se ukloniti prozračivanjem. Stoga, da bi se uklonio, voda se dovede do vrenja, pri čemu je svaki plin nastoji napustiti. Voda se ili zagrijava u toplinskim deaeratorima ili se vakuumira do vrenja u vakuumskim degazerima.

Postoji nekoliko vrsta otplinjača koji se razlikuju po dizajnu, prirodi kretanja zraka i vode i uvjetima procesa otplinjavanja:

• film degasers. To su stupovi ispunjeni raznim mlaznicama kroz koje voda teče u tankom sloju. Mlaznice više puta povećavaju površinu kontakta između vode i zraka, koji se dovodi ventilatorom u suprotnom smjeru;
• degasatori mjehurića. U njima mjehurići komprimiranog zraka prolaze kroz debljinu vode koja se sporo kreće;
• vakuumski otplinjači. Ovdje se posebnim uređajima stvara vakuum iznad vode sve dok ne počne ključati na postojećoj temperaturi.

Na terenu se češće koriste filmski otplinjači, a za oslobađanje kisika toplinski ili vakuumski. Visoki troškovi rada degazatora s mjehurićima zbog velike potrošnje energije za kompresiju zraka ograničavaju njihovu upotrebu.

Dizajn otplinjača trebao bi se temeljiti na sljedećim parametrima:

• površina poprečnog presjeka aparata, koja ovisi o dopuštenoj gustoći navodnjavanja mlaznice;
• površina mlaznice potrebna za učinkovito otplinjavanje;
• protok zraka.

Pročišćavanje vode od ugljičnog dioksida, kisika i sumporovodika važna je faza u složenoj obradi vode. Ovaj postupak omogućuje vam da se riješite štetnih komponenti koje inače imaju štetan učinak na skupu industrijsku opremu.

Najvažniji faktor u koroziji željeza u vodi je otopljeni kisik. U povratnim vodovima kondenzata sustava grijanja slobodni ugljični dioksid također je od najveće važnosti.
Stupanj uklanjanja slobodnog kisika potreban za sprječavanje jake korozije ovisi o radnoj temperaturi i, u manjoj mjeri, o količini vode koja prolazi kroz sustav. U sustavima s hladnom vodom poželjno je da sadržaj kisika ne prelazi 0,2 ml/l. Kada je potrebno postići niži sadržaj kisika nego što je to moguće jednostupanjskom deaeracijom, koristi se dodatna kemijska obrada vode koja izlazi iz deaeratora (soli natrijevog sulfida ili primjenom višestupanjske deaeracije). Na 70°, kao što je slučaj u mnogim sustavima tople vode, obično nije potrebno smanjiti sadržaj kisika ispod 0,07 ml/l. Za parne kotlove koji rade na tlaku ispod 17,5 kg/cm2 - (bez ekonomizatora), željena granica ne smije prijeći približno 0,02 ml/l; za visokotlačne kotlove (ili kada se koriste ekonomizatori), potrebno je gotovo potpuno odsustvo kisika, tj. tj. ispod 0,0035 ml/l.

KEMIJSKA METODA UKLANJANJA PLINOVA OTOPLJENIH U VODI (DEAKTIVACIJA)

FIZIKALNA METODA UKLANJANJA PLINOVA OTOPLJENIH U VODI (DEAERACIJA)

Odzračivanje hladne vode

Postoje instalacije za odzračivanje vode bez zagrijavanja koje proizvode 15 000 m3 dnevno i smanjuju sadržaj kisika na 0,22 ml/l, što se smatra dovoljnim za sprječavanje korozije i stvaranja kvržica u dugom čeličnom cjevovodu. U takvom uređaju voda se raspršuje u posebne ladice u komori pod niskim pritiskom. Plinovi se mogu uklanjati parnim ejektorima s hladnjacima ili vakuumskim pumpama.

Odzračivanje tople vode

Glavni uvjet za deaeraciju je održavanje vode u fino raspršenom stanju (dovoljno dugo) na vrelištu koje odgovara tlaku pri kojem se otopljeni plinovi slobodno oslobađaju. Kod jednostavnog tipa otvorenog grijača napojne vode, deaerator, kada se zagrije na 88 - 93° i slobodno ispušta plinove u atmosferu, smanjuje koncentraciju kisika na približno 0,3 ml/l. Ovo značajno smanjuje koroziju niskotlačnih parnih kotlova. Međutim, u ekonomizatorima ili visokotlačnim kotlovima, korozija tako snažno raste s temperaturom da je potrebno potpunije uklanjanje kisika.

Odzračivači za sustave tople vode

Ova vrsta odzračivača namijenjena je prvenstveno za velike objekte, npr. bolnice, hotele i sl. Voda se zagrijava pod vakuumom tako da joj vrelište ne prelazi 60-80°. Para za grijanje prolazi kroz zavojnice i stoga voda ne dolazi u dodir s njom i ne zagađuje se. Voda se raspršuje na ploče i zagrijava pomoću dva reda parnih spirala. Temperatura pare koja ulazi u donje zavojnice viša je od temperature vode, koja posljedično isparava; para povlači oslobođene plinove kroz ventil hlađen nadolazećom hladnom vodom. Kondenzat iz ventila teče natrag u komoru ladice, dok se plinovi izbacuju pomoću vakuumske pumpe ili parnog ejektora.
Odzračivač se nalazi u podrumu zgrade i zahtijeva cirkulacijsku pumpu tople vode; ponekad se postavlja na dovoljno visoku razinu da omogući dovod vode prirodnom cirkulacijom. U takvim uvjetima postiže se koncentracija kisika od 0,04 ml/l, što štiti sustav od korozije na temperaturama ispod 70°.

Odzračivači za napojnu vodu kotla

U ovim odzračivačima dolazi do izravnog kontakta vode s parom. Najčešće se koriste pločasti deaeratori koji rade pod tlakom ili vakuumom. Raspršivač odzračivača, koji radi pod niskim tlakom, naširoko se koristi u instalacijama kotlova. U odzračivaču s pladnjem, hladna napojna voda prolazi kroz hladnjak, zatim ulazi u komoru grijanu parom, gdje se raspršuje na metalne posude. Voda zatim teče u spremnik. Para ispunjava cijeli prostor, a smjer njenog kretanja je takav da zagrijava vodu i odvodi oslobođene plinove. Na taj način moguće je postići gotovo potpuni nedostatak kisika u vodi.
U modernijem modelu odzračivača voda se raspršuje u atmosferu pare pod tlakom od približno 0,1 kg/cm2. Ovaj tip odzračivača namijenjen je za brodske kotlove. Vjerojatno će naći primjenu i za stacionarne kotlove.
Odzračivač se sastoji od kondenzatora, dijela koji se grije parom, dijela za odzračivanje koji okružuje ulaz pare i dijela za pohranu deaerirane vode koji se nalazi na dnu aparata. Hladna napojna voda prolazi kroz hladnjak, zatim kroz mlaznice za prskanje ulazi u komoru zagrijanu parom, pa opet kroz mlaznice u komoru za odzračivanje, a zatim u kolektor vode. Para ulazi u komoru za odzračivanje pod tlakom od 0,7 kg/cm2 i diže se u hladnjak, gdje se otpuštaju uklonjeni (nekondenzirajući) plinovi, a toplina pare se prenosi na vodu koja ulazi u aparat. Većina otopljenog kisika uklanja se iz vode kada se inicijalno zagrijava; zadnjih 5% kisika puno je teže ukloniti. U tu svrhu koristi se komora za odzračivanje, koja osigurava gotovo potpuno uklanjanje kisika iz vode.
Najsnažniji deaeratori također uklanjaju sav slobodni ugljični dioksid i djelomično poluvezani ugljični dioksid i druge plinove. Istodobno, zbog uklanjanja ugljičnog dioksida, pH vode raste.
Razvojem novih tipova deaeratora praktički je riješeno pitanje uklanjanja korozije u vodovodnim sustavima i parnim kotlovima. Takav uređaj treba smatrati sastavnim dijelom moderne instalacije kotla.

Popularni članci

V.V. Volkov, I.V.Petrova, A.B.Jaroslavcev, G.F.Tereščenko

Unatoč činjenici da je sadržaj otopljenog kisika u vodi relativno nizak (u normalnim uvjetima oko 8 mg/l), u mikroelektronici, energetici i prehrambenoj industriji postavljaju se prilično strogi zahtjevi za smanjenje njegove koncentracije u tehnološkim vodama na razinu od nekoliko μg/l. Na primjer, u prehrambenoj industriji kisik sadržan u vodi pogoršava kvalitetu niza proizvoda, posebice uzrokuje smanjenje otpornosti piva na starenje. U energetskom sektoru, kako bi se smanjila korozija i taloženje kamenca kako bi se produžio radni vijek toplinskih mreža i opreme za 10 ili više godina, sadržaj kisika u vodi trebao bi biti na razini od 5 μg/l.

Najstrože zahtjeve za kvalitetu ultračiste vode postavlja industrija poluvodiča - u nekim slučajevima zahtijevana razina ne smije prelaziti 1 µg/l. Sva poduzeća u industriji mikroelektronike danas već troše ogromne količine ultračiste vode. Ultra čista voda nije na tržištu kao komercijalni proizvod. U industriji mikroelektronike proizvodi se izravno u poduzećima i cjevovodima dostavlja u radionice u kojima se koristi. Trenutačno se ultračista voda često koristi za pranje silikonskih podloga u proizvodnji integriranih sklopova. Prisutnost otopljenog kisika uzrokuje stvaranje oksidnog sloja na površini podloge čija brzina rasta ovisi o vremenu međudjelovanja vode s površinom i o koncentraciji otopljenog kisika. Do stvaranja oksidnog sloja dolazi čak i kada se koristi ultračista voda s niskom razinom otopljenog kisika od 40-600 μg/L.

Uklanjanje otopljenog kisika iz vode može se postići fizikalnim i kemijskim metodama. Kemijske metode omogućuju duboko reagensno pročišćavanje vode od otopljenog kisika. Međutim, tradicionalne kemijske metode (redukcija hidrazin hidratom ili natrijevim sulfitom na povišenim temperaturama) imaju značajan nedostatak – unošenje nečistoća (reagensa) u vodu tijekom procesa pročišćavanja.

Tradicionalne fizičke metode kao što su toplinsko otplinjavanje, vakuumsko otplinjavanje ili deaeracija mjehurićima dušika su skupe, zahtijevaju velike veličine postrojenja i imaju malu aktivnu površinu po jedinici volumena. Osim toga, prilično je teško smanjiti koncentracije otopljenog kisika s nekoliko dijelova na milijun na nekoliko dijelova na milijardu pomoću ovih pristupa.

Korištenje membranskih kontaktora omogućuje postizanje dubljih stupnjeva pročišćavanja i ima niz prednosti: značajno povećanje površine plin-tekućina po jedinici volumena, visoke brzine prijenosa mase, nedostatak disperzije između faza i mogućnost stvaranja kamenca. (modularni dizajni). Ove prednosti čine membranske metode atraktivnim izborom među ostalim dostupnim fizičkim metodama za uklanjanje kisika. Na primjer, nedavno su novi sustavi za obradu vode koji se sastoje od dva kompaktna membranska kontaktorska modula ukupne površine 260 m 2 instalirani u nuklearnim elektranama u Južnoj Koreji (Kori i Wolsung). Ovom tehnologijom moguće je fizičkim propuhivanjem plinom nositeljem i pražnjenjem na 50 o C smanjiti udio otopljenog kisika u tehnološkim vodama nuklearnih elektrana na 0,39 odnosno 0,18 mg/l.

Međutim, takve metode imaju niz nedostataka, na primjer, djelomično isparavanje vode tijekom procesa, velika potrošnja inertnog plina (na primjer, dušika) ili pare, te korištenje dodatne opreme za stvaranje i održavanje tehničkog vakuuma. Osim toga, za postizanje visokih stupnjeva pročišćavanja vode od otopljenog kisika (manje od 1 µg/l), potrebna je upotreba dvostupanjskih sustava: preliminarni stupanj - redukcija na 100 µg/l, i konačno pročišćavanje na razinu od 1 µg/l i niže.

Obećavajuća kemijska metoda za uklanjanje otopljenog kisika je proces katalitičke redukcije kisika s vodikom na paladijevom katalizatoru da nastane voda. Značajan nedostatak takvih metoda je potreba za prethodnim zasićenjem vode vodikom. Taj se problem danas u industriji djelomično rješava uporabom posebnih mlaznica ili membranskih kontaktora. Stoga postojeće metode katalitičkog uklanjanja zahtijevaju dvostupanjski proces: prethodno otapanje vodika u vodi i naknadnu redukciju otopljenog kisika u vodi s vodikom na paladijevom katalizatoru.

Nedavno je Institut za petrokemijsku sintezu A.V. Topchiev (INHS RAS), zajedno s Nizozemskom organizacijom za primijenjena znanstvena istraživanja (TNO), razvio i patentirao metodu za nanošenje metalnog paladija na vanjsku površinu hidrofobnih polimernih membrana. Razvijena tehnologija primjene paladijevog katalizatora na vanjsku površinu poroznih membrana u obliku čestica nano veličine omogućila je da se u jednom modulu spoje prednosti visokoučinkovitih plinsko-tekućinskih kontaktora s velikom dubinom pročišćavanja vode karakterističnom za kemijske reaktori (slika 1). Važna prednost ovog kombiniranog pristupa je implementacija jednostupanjskog procesa za uklanjanje otopljenog kisika iz vode na sobnoj temperaturi bez faze mjehurića vodika u vodi.

Princip rada je da voda koja sadrži otopljeni kisik ispire membranu izvana, a vodik, koji se koristi kao redukcijski agens, dovodi se unutar porozne membrane od šupljih vlakana i difundira kroz pore membrane na vanjsku paladiziranu površinu, gdje se reakcija redukcije kisika s vodikom odvija se stvaranje molekula vode.

Sl. 1. Princip jednostupanjskog uklanjanja otopljenog kisika iz vode u membranskom kontaktoru/reaktoru.

Razvijena metoda nanošenja paladija na vanjsku površinu polimernih membrana omogućuje dobivanje katalitičkih membrana s količinom paladija manjom od 5 tež.%. Prema podacima skenirajuće elektronske mikroskopije jasno je da se paladij nalazi na vanjskoj strani membrane (slika 2), dok je rendgenska difrakcija, EDA i EXAFS metoda dokazala da se paladij na površini šupljih vlakana nalazi samo u metalni oblik s veličinom čestica reda veličine 10-40 nm.

sl.2. Vanjska površina Membrane od poroznih polipropilenskih šupljih vlakana koje sadrže Pd: a – optička mikroskopija (povećanje 70 puta), b – pretražna elektronska mikroskopija (povećanje 8500 puta).

Razvijena metoda primjene uspješno je prilagođena neodvojivom komercijalnom membranskom kontaktoru Liqui-Cel Extra Flow (1,4 m2; SAD). Za proučavanje procesa uklanjanja otopljenog kisika iz vode korišten je plinski način, u kojem je fizičko upuhivanje bilo potpuno eliminirano, a uklanjanje je bilo moguće samo reakcijom katalitičke redukcije. Kada se dovodi vodik, samo zbog katalitičke reakcije opaža se nagli pad koncentracije kisika u vodi na sobnoj temperaturi.

sl.3. Ovisnost koncentracije otopljenog kisika u vodi o vremenu pokusa u protočnom režimu: 1 – helij (protok vode 25 l/h); 2 – vodik (utrošak vode 25 l/h); 3 – vodik (protok vode 10 l/h).

Tijekom pilot ispitivanja katalitičkog membranskog kontaktora/reaktora u režimu recirkulacije vode u sustavu (temperatura 20 o C), koncentracija otopljenog kisika u vodi smanjena je za više od 4 reda veličine na razinu od 1 μg/l i niže samo zbog katalitičke reakcije. Ova implementacija eliminira neizbježnu veliku potrošnju plina ili pare u usporedbi s tradicionalnim procesom fizičkog upuhivanja. Dobiveni rezultati zadovoljavaju trenutno najstrože zahtjeve industrije za ultračistu vodu.

Dugotrajna (6 mjeseci) ispitivanja pokazala su visoku stabilnost katalitičke aktivnosti membranskih kontaktora. Utvrđeno je da je čak i u slučaju trovanja ili deaktivacije katalizatora moguće ponovno taložiti paladij na površini membrana radnog membranskog kontaktora/reaktora.

Kao rezultat istraživanja koje je proveo Institut za kemiju i kemiju Ruske akademije znanosti, zajedno s TNO-om, razvijen je katalitički membranski kontaktor/reaktor koji sadrži paladij katalizator nanesen na poseban način na vanjsku površinu poroznog polipropilenske membrane od šupljih vlakana. Štoviše, tehnika je prilagođena na takav način da se proces primjene provodi bez rastavljanja industrijskih membranskih kontaktora, čime se osigurava jednostavnost i skaliranje njihove proizvodnje na potrebnu razinu. Trošak procesa taloženja paladija može se procijeniti na 5-7 eura po 1 m 2 membrane.

Razvijena jednostupanjska metoda uklanjanja otopljenog kisika u potpunosti je spremna za komercijalizaciju i omogućuje dobivanje ultračiste tehnološke vode za različita područja mikroelektronike, energetike i prehrambene industrije.

Prisutnost kisika u parnom sustavu grijanja dovodi do korozije kotlova i toplinskih mreža, te smanjuje učinkovitost prijenosa topline s parom.
Postoje kemijske i fizikalne metode za uklanjanje kisika iz napojne vode. Fizikalne metode odzračivanja provode se vakuumskom, toplinskom, odzračivanjem mjehurićima dušika.

Kemijske metode uklanjanja kisika - oprema za doziranje serije MWT R

1. Na niskotlačnim kotlovima do 7,0 MPa, koristeći natrijev sulfit, natrijev metabisulfit;
2. Na kotlovima visokog, ultravisokog, superkritičnog tlaka, upotrebom hidrazin hidrata (oksidacijom nastaje dušik i voda), dietilhidroksilamina, izoaskorbinske kiseline, karbohidrazina, hidrokinona, amina koji stvara film - kelamina.

Stupanj ekstrakcije slobodnog kisika za sprječavanje korozije kotla i mreže ovisi o temperaturi rashladne tekućine i volumenu vode. Sadržaj kisika u sustavima napojne vode s jednostupanjskom aeracijom doseže vrijednost ne veću od 0,2 ml/l, a ako je sadržaj kisika manji od 0,07 ml/l, koristi se dodatna obrada vode doziranjem kemikalija.

Katalitička metoda dubokog uklanjanja kisika na paladijskom katalizatoru, tlačna filtracija - oprema serije MWT Pl

Dubinsko uklanjanje otopljenog kisika iz vode od 20 µg/l, procijenjena brzina filtracije od 5 – 80 m/h. Ekstrakcija otopljenog kisika iz ulazne vode temelji se na principu interakcije paladiziranog ionskog izmjenjivača s redukcijom kisika vodikom. Materijal katalitičkog filtra je kemijski otporan na kiseline i lužine - netopljiv u organskim otapalima, vodi, netoksičan, nezapaljiv, neeksplozivan. Filter se pere obrnutom strujom u prisustvu neotopljenih spojeva, ili bez pranja u uvjetima čiste vode do 10 mikrona.

Tehničke karakteristike filtarskog materijala:

Degazacija membrane za dubinsko uklanjanje kisika - oprema serije MWT MD

Primjenom tehnologije dubinskog uklanjanja kisika za sustave parnog i toplovodnog grijanja, korištenjem hidrofobnih membrana u membranskim kontaktorima, moguće je postići duboki stupanj pročišćavanja vode do 1 μg/l, a po potrebi i uklanjanje kisika manje od 1 μg/l dvostupanjskim otplinjavanjem, uz fizičko upuhivanje plina i vakumiranje, uz prethodnu redukciju na 100 μg/l.

Prednosti korištenja membranskog otplinjavanja “MWT MD”:

1. Blokirajte proširenje za povećanje produktivnosti;
2. Regulacija stupnja ekstrakcije otopljenog kisika;
3. Stabilni pokazatelji visokokvalitetnog otplinjavanja;
4. Niski operativni troškovi;
5. Otplinjavanje bez reagensa.

Metode odzračivanja napojne vode u kotlovnicama

. Upotreba reagensa

Za vezanje kisika u hrani i opskrbnoj vodi mogu se koristiti složeni sustavi koji ne samo da smanjuju koncentraciju kisika i ugljičnog dioksida na standardne vrijednosti, već i stabiliziraju pH vode i sprječavaju stvaranje naslaga. Tako se potrebna kvaliteta mrežne vode može postići bez upotrebe posebne opreme za odzračivanje.

. Kemijsko odzračivanje

Bit kemijske deaeracije je dodavanje reagensa u napojnu vodu, koji omogućuju vezanje otopljenih korozivnih plinova sadržanih u vodi. Za kotlove za toplu vodu Preporučamo korištenje složenog reagensa za sprječavanje korozije i naslaga. Za uklanjanje otopljenog kisika iz vode tijekom obrade vode za parne kotlove - , koji često omogućuje rad bez odzračivanja. Ako postojeći deaerator ne radi ispravno, preporučujemo korištenje reagensa za ispravljanje kemijskog sastava vode. Za proizvodnju hrane također se preporučuje korištenje reagensa Advantage 456

. Atmosferski odzračivači s dovodom pare

Za odzračivanje vode u kotlovnicama s parnim kotlovima uglavnom se koriste toplinski dvostupanjski atmosferski deaeratori (DSA) koji rade na tlaku od 0,12 MPa i temperaturi od 104 °C. Takav deaerator sastoji se od glave za odzračivanje koja ima dvije ili više perforiranih ploča ili drugih posebnih uređaja, zahvaljujući kojima izvorska voda, razbijajući se u kapljice i mlazove, pada u spremnik akumulatora, nailazeći na svom putu na paru koja se kreće u suprotnom smjeru. U stupcu se voda zagrijava i dolazi do prve faze njezine deaeracije. Takvi deaeratori zahtijevaju ugradnju parnih kotlova, koji kompliciraju toplinski krug kotlovnice tople vode i krug kemijske obrade vode.

. Vakuumsko odzračivanje

U kotlovnicama s toplovodnim kotlovima u pravilu se koriste vakuumski odzračivači koji rade na temperaturama vode od 40 do 90 °C.
Vakuumski deaeratori imaju mnoge značajne nedostatke: velika potrošnja metala, veliki broj dodatne pomoćne opreme (vakuumske pumpe ili ejektori, spremnici, pumpe), potreba da se nalaze na značajnoj visini kako bi se osigurao rad pumpi za nadoknadu. Glavni nedostatak je prisutnost značajne količine opreme i cjevovoda koji su pod vakuumom. Zbog toga zrak ulazi u vodu kroz brtve osovine pumpi i armature, propuštanja u prirubničkim spojevima i zavarenim spojevima. U tom slučaju učinak odzračivanja u potpunosti nestaje i čak je moguće povećati koncentraciju kisika u vodi za dopunu u odnosu na početnu.

. Toplinska deaeracija

Voda uvijek sadrži otopljene agresivne plinove, prvenstveno kisik i ugljični dioksid, koji uzrokuju koroziju opreme i cjevovoda. Korozivni plinovi ulaze u izvor vode kao rezultat kontakta s atmosferom i drugih procesa, na primjer, ionske izmjene. Kisik ima glavni korozivni učinak na metal. Ugljični dioksid ubrzava djelovanje kisika, a ima i neovisna korozivna svojstva.

Za zaštitu od plinske korozije koristi se odzračivanje (otplinjavanje) vode. Najraširenija je toplinska deaeracija. Kada se voda zagrijava pri konstantnom tlaku, plinovi otopljeni u njoj postupno se oslobađaju. Kada temperatura poraste do temperature zasićenja (vrelišta), koncentracija plinova se smanjuje na nulu. Voda se oslobađa plinova.

Nedovoljno zagrijavanje vode do temperature zasićenja koja odgovara određenom tlaku povećava zaostali sadržaj plinova u njoj. Utjecaj ovog parametra je vrlo značajan. Podgrijavanje vode čak i za 1 °C neće omogućiti postizanje zahtjeva “PUBE” za napojnu vodu parnih i toplovodnih kotlova.

Koncentracija plinova otopljenih u vodi vrlo je niska (reda veličine mg/kg), pa ih nije dovoljno izdvojiti iz vode, već ih je važno ukloniti iz odzračivača. Da biste to učinili, potrebno je dovesti višak pare ili pare u deaerator, u količini većoj od količine potrebne za zagrijavanje vode do vrenja. Uz ukupnu potrošnju pare od 15-20 kg/t pročišćene vode, isparavanje iznosi 2-3 kg/t. Smanjeno isparavanje može značajno pogoršati kvalitetu deaerirane vode. Osim toga, spremnik deaerator mora imati značajan volumen, osiguravajući da voda ostane u njemu najmanje 20 ... 30 minuta. Dugo je potrebno ne samo za uklanjanje plinova, već i za razgradnju karbonata.

Za samostalan odabir reagensa

Zatražite savjet o odabiru:

Ispunite