بایگانی دسته ی مقالات دیگ بخار

بهترین مواد برای رسوب زدایی

مواد رسوب‌زدا در تصفیه آب و فاضلاب انواع مختلف معدنی و آلی دارند. بهترین مواد رسوب‌زدای معدنی فسفات‌ها هستند که البته نوع و منشأ فسفات بسیار حائز اهمیت است. از بهترین مواد رسوب‌زدای آلی نیز می‌توان به HEDP (اتیدرونیک اسید) اشاره نمود.

دکتر کمیکال انواع مواد ضد رسوب خود را با کیفیت بالا و ضمانت به‌فروش می‌رساند.

مواد ضد رسوب دیگ بخار صنعتی

مشکل عمده در صنایعی که از تجهیزات مبدل حرارتی و دیگ بخار در فرایندهای صنعتی خود استفاده می‌کنند تشکیل رسوب است. بهترین روش کنترل رسوب دیگ بخار روش برخط با استفاده از مواد شیمیایی ضد رسوب بویلر است. تاکنون روشی که کارایی بالاتری از مواد شیمیایی ضدرسوب بویلر داشته باشد پیدا نشده است.

به منظور درک بهتر مسئله تشکیل رسوب در بویلر، لازم است رایج‌ترین اشکال رسوب را در دیگ بخار بشناسیم:

• رسوب بیولوژیکی
• رسوب گیری توسط واکنش شیمیایی
• رسوب گیری در اثر خوردگی
• رسوب گیری توسط ذرات

ترکیبات شیمیایی که به عنوان عوامل ضد رسوب بیولوژیکی در مبدل‌های حرارتی استفاده می‌شوند، بایوساید نامیده می‌شوند. علاوه‌بر‌این، جداکننده‌ها، دیسپرسنت و کیلیت کننده ها نیز از دیگر مواد ضدرسوب دیگ بخار هستند که در جدول زیر مکانیسم عملکرد هرکدام را مشاهده می‌کنید:

عامل ضدرسوب بویلر	متودولوژی
جداکننده (Sequester)	مواد درون مخزن را در حالت تعلیق یا سوسپانسیون حفظ می‌کند.
دیسپرسنت (Dispersant)	با پخش بار در سطح ذرات آن ها را در معلق نگه می‌دارد.
کیلیت کننده (Chelator)	تشکیل کمپلکس شیمیایی قوی با ذرات
بایوساید (Biocide)	باعث توقف کامل یا ایجاد اختلال در فعالیت میکروارگانیسم‌ها می‌شود.

رسوب در دیگ بخار (بویلر)

آب تغذیه دیگ بخار باید عاری از سختی باشد. گاهی به سبب کوتاهی و یا بهره‌برداری نادرست از دستگاه سختی‌گیر و یا عدم احیا به‌موقع رزین‌ها، مقداری سختی وارد آب تغذیه دیگ می‌شود. افزایش دمای آب در دیگ بخار حلالیت املاح آب را کاهش می‌دهد. آب مجاور سطوح گرم اشباع می‌گردد و شرایط رسوب‌گذاری مواد کم محلول، فراهم می‌شود.

رسوب ایجاد شده در دیگ بخار، عایق حرارت است. اگر جداره لوله‌ای توسط رسوب پوشیده شود، راندمان حرارتی دیگ افت می‌کند. در نتیجه جذب حرارت از گازهای حاصل از احتراق کاهش می‌یابد، انرژی هدر می‌رود و تولید بخار کم می‌شود. به‌منظور جبران کاهش تولید بخار، سوخت و بار حرارتی دیگ افزایش می‌یابد. تحت این شرایط، لوله‌ها گداخته شده و مقاومت خود را از دست می‌دهند.

روش های تصفیه آب دیگ بخار

رسوب زدایی بویلر

رسوب‌های جداره و لوله‌های دیگ بخار به روش مکانیکی و یا شیمیایی پاک می‌شوند. به طور معمول مواد شیمیایی که برای این منظور بکار می‌روند، پایه اسیدی دارند. برای این منظور بکار می‌روند، پایه اسیدی دارند. برای جلوگیری از اثرات نامطلوب اسید بر روی فلز به آنها موادی به نام بازدارنده (Inhibitor) می‌افزایند. این ترکیب تحت عنوان رسوب‌زدا (Descaler) در بازار عرضه می‌شود.

اسید بکار رفته در این مواد، بسته به جنس و حساسیت دستگاه‌ها ممکن است، معدنی، آلی و یا مخلوطی از هر دو باشد. برای رسوب‌زدایی، محلول ۵ تا ۸ درصد رسوب‌زدا به کمک پمپ سیرکولاسیون از قسمت فوقانی وارد دیگ بخار می‌شود و از لوله تخلیه در قسمت تحتانی خارج و به تانک سیرکولاسیون برمی‌گردد. شیر خروجی هوای دیگ بخار، برای خروج گازها باز است. شستشو تا ثابت ماندن غلظت اسید ادامه می‌یابد.

غلظت اسید با استفاده از محلول سود یک نرمال، کنترل می‌شود. میزان مصرف اسید، بستگی به حجم دیگ بخار و مقدار رسوب دارد. درصورتی‌که رسوب سولفاتی و سیلیسی در دیگ بخار وجود داشته، به همراه رسوب‌زدا از آمونیوم بای فلوراید (NH4HF2) استفاده می‌شود.

باید توجه داشت از مخلوط اسید و این ماده، اسید فلوئوریک تولید می‌گردد که گازی سمی و خطرناک است. رعایت نکات ایمنی در حین کار الزامی است. عملیات رسوب‌زدایی در دمای پایین‌تر از ۶۰ درجه سانتیگراد انجام می‌گیرد، تا ماده محافظ تجزیه نشود و خاصیت خود را حفظ نماید.

پس از خاتمه رسوب‌زدایی و شستشو با آب، برای خنثی‌کردن باقیمانده اسید، دیگ بخار را با محلول ۵% یک خنثی‌کننده که ماده‌ای قلیایی است، پر می‌کنند. این محلول تا دمای جوش گرم می‌شود. سپس دیگ، تخلیه و دوباره با آب گرم شستشو می‌گردد.

مهم: دیگ بخار را نباید پس از رسوب‌زدایی خالی و بدون آب نگهداری کرد.

مطلب مکمل: رسوب در مبدل های حرارتی

ترکیب شیمیایی برخی از رسوب های مشاهده شده در دیگ بخار

نوع رسوب و ترکیبات آن را نمی‌توان پیش‌بینی کرد که با تغذیه آب معینی چه نوع رسوبی در دیگ بخار ایجاد خواهد شد. حتی با مصرف یک نوع آب، نوع رسوب در نقاط مختلف با یکدیگر متفاوت است. بررسی تأثیر ضخامت رسوب بر روی میزان مصرف سوخت نشان می‌دهد که رسوبی به ضخامت ۵ میلی‌متر مصرف سوخت را تا ۸ % افزایش می‌دهد. تحت این شرایط برای کارخانه‌ای که ۲۵۰۰۰۰ لیتر در سال سوخت مصرف می‌کند، ۲۰۰۰۰ لیتر سوخت اضافی نیاز است.

ترکیب شیمیایی انواع مختلف رسوب

سولفات کلسیم	CaSO
کربنات کلسیم (آرانگونیت)	CaCO3
مارسنگ (سرپانتین)	–
گزونوتلیت	–
آنالیست	Na2O.Al2O3.4SiO2.2H2O
فسفات منیزیم	Mg5(PO4)3OH
بروسیت	Mg(OH)2
هماتیت	Fe2O3
مگنتیت	Fe3O4
هیدروکسی آپاتیت	CCa10(OH)2(PO4)6
پکتولیت	Na2O.4CaO.6SiO2.H2O

پیشنهاد ما به شما: اکسیژن زدایی آب دیگ بخار

کاهش و جلوگیری از تشکیل رسوب در بویلر

به‌منظور کاهش و جلوگیری از تشکیل رسوب در دیگ‌ بخار، موارد زیر توصیه می‌شود:

• هنگام بهره‌برداری از سختی‌گیر، در احیا و نگهداری آن دقت کافی به عمل آید تا از عبور آب سخت جلوگیری شود.
• سختی باقیمانده در آب تغذیه دیگ بخار، با افزایش مواد شیمیایی مناسب (مانند فسفات‌ها و پراکنده‌کننده‌ها) کنترل شود. این ترکیبات در محیط قلیایی با سختی باقیمانده ترکیب شده و تولید مواد نامحلول لجن مانندی می‌کنند که به جداره دیگ بخار و یا لوله نمی‌چسبند.
• با زیرآب‌زدن به‌موقع و کافی، غلظت املاح داخل دیگ بخار کنترل شود.
• مقدار تزریق مواد شیمیایی به آب تغذیه دیگ بخار به نحوی تنظیم شود که باقیمانده آنها در دیگ بخار در حد مطلوب باشد تا از تشکیل رسوب در بویلر جلوگیری شود.

استفاده مواد شیمیایی برای جریان آب لوله های بویلر

آب تغذیه از آب آشامیدنی (معمولا آب شهر خارج از اتاق دیگ بخار / فرایند) و مایع (بخار مایع شده در دیگ بخار) تشکیل شده است. آب خوراکی به طور معمول حاوی ناخالصی است که می‌تواند باعث رسوب و سایر مشکلات مرتبط در داخل دیگ بخار شود.

ناخالصی‌های معمول در آب عبارتند از قلیا، سیلیس، آهن، اکسیژن محلول و کلسیم و منیزیم (سختی). تخلیه، فرایند حذف فاضلاب دوره‌ای یا پیوسته، برای محدود کردن غلظت ناخالصی‌ها در آب دیگ بخار و کنترل تولید سطح جامد محلول در دیگ بخار استفاده می‌شود. تخلیه بویلر علاوه‌بر استفاده از مواد شیمیایی ضروری است.

روش های رسوب زدایی دیگ بخار

روش های رسوب زدایی دیگ بخار به طور کلی به دو دسته رسوب‌زدایی مکانیکی و رسوب‌زدایی شیمیایی تقسیم می‌شود. رسوب‌زدایی شیمیایی را می‌توان شامل دو زیرمجموعه رسوب‌زدایی قلیایی و رسوب‌زدایی اسیدی تقسیم کرد.

رسوب زدایی مکانیکی بویلر

در هنگام رسوب‌زدایی مکانیکی بویلر عمدتاً از شوینده برقی، برس سیمی فولادی و ابزار چکشی استفاده می‌شود. این روش نسبتاً ساده، کم هزینه است، اما شدت کار بالا، اثر تمیزکنندگی کم و آسیب رساندن به سطح فلز از معایب آن است.

این روش جرم‌گیری فقط برای دیگ‌های بخار کوچک قابل اجرا است، زیرا مساحت کوچک و ساختار ساد‌ه‌ای دارند و ابزار مناسب برای این منظور در دسترس است.

البته در سال‌های اخیر، استفاده از پمپ آب فشار بالا برای رسوب‌زدایی مکانیکی به سرعت توسعه یافته است. این روش رسوب‌زدایی که براساس هیدرولیک با فشار بالا، کار می‌کند هم روشی ایمن و راحت است. اما در حال حاضر، این روش هم به دیگ‌های صنعتی کوچک و ساده محدود می‌شود.

شستشوی قلیایی بویلر

روش شستشوی قلیایی بویلر که جز روش‌های رسوب‌زدایی شیمیایی است، راندمان بسیار کمی دارد، بنابراین؛ اغلب باید همراه با رسوب‌زدایی مکانیکی از آن استفاده کرد. رسوب‌زدایی قلیایی تأثیر مشخصی بر روی رسوب سولفات و سیلیکات دارد، اما برای رسوب‌زدایی کربنات، روش رسوب‌زدایی اسیدی به مراتب بهتر است.

دوز شستشوی قلیایی باید بر اساس نوع رسوب دیگ بخار و با در نظر گرفتن میزان آلودگی مشخص شود. دوز مصرفی رایج برای هر تن آب، کربنات سدیم 3 تا 6 کیلوگرم، یا هیدروکسید سدیم 2 تا 4 کیلوگرم است. ماده شستشوی قلیایی باید در یک مخزن محلول با غلظت مشخصی آماده شود و سپس با پمپ به دیگ بخار تزریق شود.

اگر از این روش برای رسوب‌زدایی دیگ بخار استفاده کنید باید به طور مرتب با استفاده از روش‌های مکانیکی رسوب‌زدایی که در قسمت قبل شرح داده شد، از شکل‌گیری و سخت شدن مجدد لایه‌های رسوب جلوگیری کرد.

شستشوی اسیدی دیگ بخار

در حال حاضر در بین انواع روش‌های رسوب زدایی دیگ بخار، شستشوی اسیدی تأثیر خوبی دارد، اما اگر فرایند شستشوی اسیدی به درستی انتخاب نشود، می‌تواند باعث تشدید خوردگی دیگ بخار شده و حتی گاهی اوقات عملکرد ایمن بویلر را تحت تاثیر قرار دهد.

به منظور اطمینان از ایمنی و کیفیت رسوب‌زدایی اسیدی دیگ بخار، قبل از هرچیز، ابتدا باید نمونه شآد رسوب را آزمایش کنید و سپس طرح کلی رسوب‌زدایی را تهیه کنید. به منظور کنترل تداوم فرایند، هنگامی که اسید شروع به کار کرد، شاخص تعیین خوردگی باید در دیگ و مخزن اسید قرار داده شود.

سرعت جریان اسید، دما، غلظت و زمان اعمال محلول اسیدی از جمله فاکتورهای مهمی هستند که باید طبق طرح اجرا و کنترل شوند. همچنین پس از اتمام فرایند باید عملکرد بویلر به خوبی مورد بررسی قرار بگیرد.

شرکت دکتر کمیکال تامین‌ کننده مواد ضد خوردگی و مواد ضد رسوب مورد نیاز صنایع مختلف می‌باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه فروش مواد شیمیایی صنعتی و قیمت با کارشناسان بخش فروش در تماس باشید.

اکسیژن زدا

اکسیژن محلول در تمامی آب‌هایی که به نحوی با اتمسفر هوا در تماس هستند، موجود است و شاخصی از کیفیت آب است. حذف اکسیژن محلول از آب را تجزیه هوازدایی می‌نامند که به روش‌های معمول مکانیکی، حرارتی و شیمیایی انجام می‌گیرد. آب مهم‌ترین ماده حیات و آبادانی است. بسیاری از مشکلات بهداشتی کشورهای در حال پیشرفت، ناشی از عدم برخورداری از آب آشامیدنی سالم است.

تصفیه آب برای بشر دارای سابقه‌ای طولانی و قدیمی است و در تصفیه آب شناسایی ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آب حائز اهمیت هستند که بایستی این شرایط با استانداردهای موجود مطابقت داشته باشند. اکسیژن محلول شاخصی مربوط به کیفیت آب است و در تمامی آب‌هایی که به نحوی با اتمسفر هوا در تماس هستند، موجود است.

جاذب‌های اکسیژن، عوامل کاهش‌دهنده‌ای هستند که حتی با سطوح بسیار کم اکسیژن باقی‌مانده در آب در اثر هوازدگی خوب واکنش نشان می‌دهند. آنها معمولاً به بخش ذخیره‌سازی هواگیر اضافه می‌شوند تا قبل از رسیدن آب تغذیه به دیگ بخار، زمان لازم برای واکنش داده شود.

دیگ‌های بخار فشار ضعیف گاهی اوقات شامل هواگیرهای مکانیکی نمی‌شوند. در این سیستم‌ها، اکسیژن‌زداها باید تمام کار حذف اکسیژن محلول را انجام دهند. بدیهی است که در این مورد به دوزهای بسیار بیشتری نیاز است.

اکسیژن‌زداها به چند دسته تقسیم می‌شوند. ترکیبات اکسیژن‌زدا شامل سولفیت‌ها و آسکوربات‌ها (غیر فرار) و هیدرازین‌ها، هیدروکینون‌ها، هیدروکسی آمین‌ها و کتوکسیم‌ها (فرار) هستند.

نحوه کار با اکسیژن زداها

اکسیژن زداها به قسمت پایین یا ذخیره‌سازی هواگیر تزریق می‌شوند. مقدار استوکیومتری بر اساس آب ورودی اضافه می‌شود، به علاوه به اندازه کافی برای ایجاد باقیمانده استوکیومتری موردنیاز در ورودی اکونومایزر. جدول نرخ خوراک را برای اکسیژن‌زداهای مختلف خلاصه می‌کند.

Oxygen Scavenger	Operating Pressure, psig	mg/L Active / mg/L Oxygen
Sulfite	0-600	6-8 + 5-50 mg/L residual
Sulfite	601-900	6-8 + 5-20 mg/L residual
Hydrazine	>2500	5
Carbohydrazide	>2500	5-6
Hydroquinone	>2500	3-7
DEHA	>2500	6
MEKO	<1800	25
Ascorbate/erythorbate	<1500	30

برای lay-up، اکسیژن‌زداها در حین پر شدن به آب دیگ وارد می‌شوند تا 100 تا 500 میلی‌گرم در لیتر اکسیژن‌زدای فعال را فراهم کنند. آمین‌ها نیز برای تنظیم pH اضافه می‌شوند.

تجزیه هوازدایی

حذف اکسیژن از آب را تجزیه هوازدایی می‌نامند که به روش‌های معمول هوازدایی مکانیکی، حرارتی و شیمیایی انجام می‌گیرد. هیدرازین نیز یکی از مواد معمول مصرفی در اکسیژن‌زدایی می‌باشد و مصرف این ماده طی دو دهه اخیر به دلیل شناخت اثرات مضر آن بر بدن انسان و محیط‌زیست به‌شدت رو به کاهش گذاشته و اقدامات وسیع جهانی برای جایگزینی آن با مواد غیرسمی در حال انجام است.

خرید مواد اولیه تصفیه آب با تضمین کیفیت و دریافت نمونه محصول

اکسیژن‌ زدایی از آب بویلر

از ماده کربوهیدرازید به‌عنوان جایگزین مناسب برای هیدرازین برای اکسیژن‌زدایی از آب بویلرها و در واقع حل مشکل زیست‌محیطی و خطرات ناشی از مصرف هیدرازین استفاده شده است. کاهش اکسیژن محلول آب با استفاده از دی اتیل هیدروکسیل آمین در حضور هیدروکینون یا کینون به‌عنوان کاتالیزور با درنظرگرفتن سرعت واکنش و بازده کاتالیزور موردمطالعه قرار گرفته است.

نتایج نشان داد که سیستم حذف اکسیژن با استفاده از دی اتیل هیدروکسیل آمین گالیک اسید کاتالیزوری کارآمدتر نسبت به سیستم فعلی دی اتیل هیدروکسیل آمین هیدروکینون است؛ زیرا در نهایت کاهش اکسیژن محلول با بازده بالاتری در واکنش صورت می‌گیرد.

خوردگی در سیستم‌های تولید بخار باعث ایجاد مشکلات زیادی در واحدهای صنعتی می‌شود. اکونومایزر و گرم‌کننده آب تغذیه اولین مناطقی هستند که در یک سیستم تولید بخار در حال کار دچار خوردگی می‌شود.

اکونومایزر به دلیل استفاده از انرژی گاز در حال خروج از سیستم بویلر، عاملی کلیدی در افزایش بهره‌وری حرارتی بویلر است. بروز خوردگی باعث کاهش بهره‌وری بویلر می‌شود. عموماً خوردگی در این تجهیزات در اثر ورود گاز اکسیژن، دی‌اکسیدکربن و آمونیاک رخ می‌دهد.

سیستم‌های تولید بخار معمولی شامل بخش پیش بویلر (هیترهای یوازدا، لوله‌کشی، پمپ‌ها، هیترهای مرحله‌ای و اکونومایزر)، بخش تولیدکنندهٔ بخار (شامل بویلر، سوپرهیترها و ری هیترها)، بخش بعد از تولیدکنندهٔ بخار (شامل تجهیزات فرایندی، لوله‌های بخار و تله‌های کندانس) و بخش کندانس (شامل لوله‌ها، فلاش‌تانک‌ها، پمپ‌ها و تانک‌های ذخیرهٔ کندانس) است.

خوردگی در سیستم‌های تولید بخار باعث ایجاد مشکلات زیادی در پالایشگاه‌ها، واحدهای گاز و پتروشیمی می‌شود. خوردگی در بویلرها تابعی از غلظت اکسیژن، دی‌اکسیدکربن و آمونیاک و نحوه کنترل این‌گونه‌ها و در برخی موارد ناشی از وجود آنیون‌های هیدروکسید و کلراید یا غلظت بالای مواد شیمیایی چلانت در آب بویلر است.

به‌هرحال، در سیستم‌های پیشرفته‌تر تولید بخار، معمولاً کنترل گازهای محلول در آب مانند اکسیژن و دی‌اکسیدکربن منجر به کاهش خوردگی دیوارهٔ داخلی تیوب‌های مورداستفاده در سیستم‌های تولید بخار می‌شود.

اکسیژن عامل اصلی خوردگی پیش از بویلر و داخل بویلر خواهد بود. خوردگی اکسیژنی و محصولات خوردگی در بویلر باعث تحمیل هزینهٔ سنگین نگهداری بویلر می‌شود. خرابی تجهیزات گران‌قیمت و رسوب محصولات خوردگی منجر به کاهش بازدهی سیستم بویلر می‌شود؛ بنابراین پایش و کنترل غلظت اکسیژن در بویلر از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

در عمل به‌منظور جلوگیری از وقوع خوردگی اکسیژنی در بویلر، غلظت اکسیژن در آب بویلر باید به چند ppb تقلیل یابد و در این مقادیر کم کنترل شود. اکونومایزر و گرم‌کننده آب تغذیه اولین مناطقی هستند که در یک سیستم در حال کار دچار خوردگی اکسیژنی می‌شود.

در مواردی که مقدار اکسیژن محلول در آب زیاد باشد، خوردگی اکسیژنی ممکن است قسمت‌های دیگر سیستم بویلر را نیز تحت‌تأثیر قرار دهد. در اکثر موارد، خسارات ناشی از خوردگی اکسیژنی حتی اگر مقدار اکسیژن در یک محدوده زمانی کوتاه از حد مجاز فراتر رفته باشد بسیار زیاد است.

باتوجه‌به این که عملکرد اکسیژن زداها نیاز به گذشت زمان دارد، لازم است یک فاصله زمانی بین تزریق مواد اکسیژن زدا و مصرف آب در بویلر وجود داشته باشد. به همین دلیل برای آن که ماکزیمم مدت‌زمان برای عملکرد اکسیژن زدا فراهم شود، تزریق آن باید بلافاصله بعد از هوازدایی مکانیکی باشد.

معمولاً تزریق در تانک ذخیرهٔ هوازدا انجام می‌گیرد علاوه بر این، استفاده از مواد شیمیایی با قابلیت کاتالیزوری در حذف اکسیژن برای کاهش زمان عملکرد آن پیشنهاد می‌گردد. اکسیژن زداها در شکل کاتالیست شده (نمک‌های کبالت و منگنز به طور معمول برای سولفیت و کاتالیست‌های ارگانیک معمولاً برای اکسیژن زداهای فرار) استفاده می‌شود.

اکسیژن زدایی دیگ بخار

خوردگی ناشی از اکسیژن در بویلرها می‌تواند با افزودن مواد شیمیایی اکسیژن زدا قبل از سیستم تولیدکننده بخار کنترل شود. مواد اکسیژن زدا همراه با مواد شیمیایی دیگر به‌عنوان یک محلول آبی در قسمت بالادستی تزریق می‌شوند.

مواد اکسیژن‌زدایی که به‌صورت گسترده‌ای کاربرد دارند سدیم سولفات (Na2SO3) و هیدرازین (N2H4) هستند که هر دو به‌عنوان یک سیستم کاتالیزی در دماها و فشارهای پائین‌تر، جهت افزایش واکنش‌پذیری با اکسیژن می‌شوند. کینون‌ها و نمک‌های کبالت عموماً به‌عنوان کاتالیست استفاده می‌شوند.

ترکیبات اکسیژن زدا

سولفیت

سولفیت ارزان‌ترین و فعال‌ترین اکسیژن زدا برای بویلرهای با فشار متوسط و پائین‌تر (تا ۶۰۰ psig (42 bar abs)) است. سدیم سولفیت در واکنش با اکسیژن، سدیم سولفات را تولید کرده که باعث ایجاد مواد جامد در سیستم بویلر چرخشی است.

بنابراین؛ در فشار بالا و بویلرهای فوق بحرانی، جائیکه مواد جامد مشکلی اساسی ایجاد می‌کنند، سولفیت نمی‌تواند راهگشا باشد. دوز تئوری سدیم سولفیت یا تعداد واحدهای Na2SO3 موردنیاز برای مصرف یک واحد اکسیژن می‌تواند بر اساس واکنش آن با اکسیژن به‌صورت زیر محاسبه گردد:

بنابراین ۸ واحد سدیم سولفیت برای مصرف یک واحد اکسیژن به بویلر اعمال می‌شود. نوعاً غلظت‌های باقی‌مانده از سولفیت تا ۲۰ ppm در بویلر باقی می‌ماند. زمانی که فشار به ۶۰۰ psig می‌رسد، سولفیت به سولفور دی‌اکسید و هیدروژن سولفید با دو روش شکسته می‌شود.

هر دو گازهای خورنده هستند که با بخار بویلر را ترک می‌کنند.

سولفیت اکسیژن‌زدای مؤثری است، اما غیر فرار بوده و بویلر را با بخار ترک نمی‌کند؛ بنابراین محافظتی برای سیستم ایجاد نمی‌کند. همچنین سولفیت سبب کاهش هماتیت به مگنتیت نمی‌شود و در رسوب‌زدایی بویلر از مواد جامد مؤثر نمی‌باشد.

از اکسیژن زداهایی که در بویلرهای فشار بالا کاربرد دارند دی اتیل هیدروکسی آمین است که با هیدرازین و هیدرازین کاتالیز شده رقابت می‌کند. هیدرازین در فشارها و دماهای بالا باعث تولید گازهای خورنده نمی‌شود و در واکنش با اکسیژن نیتروژن و آب تولید می‌کند.

هیدرازین

اکسیژن محلول نقش مهمی در خوردگی در چرخه بخار نیروگاه‌ها دارد و استفاده از مواد اکسیژن زدا یکی از راه‌های نگه‌داشتن آن در کمترین حد ممکن است.

اندازه‌گیری هیدرازین و سایر مواد شیمیایی اکسیژن زدا، از خوردگی اکسیژن یا مصرف بیش از حد آن که باعث افزایش هزینه‌های عملیاتی می‌شود و خطر خوردگی مس را افزایش می‌دهد، ممانعت می‌کند.

اندازه‌گیری بسیار دقیق، پایدار و سریع هیدرازین باعث بهبود کنترل فرایند و کنترل کارایی سیستم می‌شود. معیارهای زیادی برای انتخاب ماده اکسیژن زدا وجود دارد.

اولین معیار این است که نباید مواد جامد تولید کند که می‌تواند به پره‌های توربین آسیب برساند و یا گرما ایجاد کند. نتیجه این است که در ابتدا به دنبال اکسیژن زدای غیرآلی و غیر جامد باشید.

سایر معیارهای موردنیاز برای انتخاب اکسیژن زدا عبارت‌ اند از:

• راندمان واکنش سریع در هر دما
• خطر سرطان‌زا یا کارکرد دیگری نداشته باشد
• پایداری حرارتی مناسب در دمای بالا
• محصول جانبی تولید شده در مدار میعانات نداشته باشد و به شکل‌گیری یک فیلم فلزی غیرفعال کمک کند.
• واکنشی با سایر مواد شیمیایی مورداستفاده نداشته باشد
• باعث کاهش در pH به سطح خورنده نشود
• مقرون‌به‌صرفه باشد

هیدرازین

هیدرازین یک ترکیب معدنی، یک مایع قابل اشتعال بی‌رنگ است با بویی شبیه آمونیاک. به روش‌های مختلف واکنش نشان می‌دهد:

1.در مرحله اول، محصول واکنش بین هیدرازین و اکسیژن نیتروژن است که هیچ تأثیری در عملکرد دیگ بخار و توربین ندارد.

2.هیدرازین باقیمانده، هنگامی‌که بیش از 205 درجه سانتی‌گراد در دیگ بخار گرم شود، به آمونیاک تبدیل می‌شود که سطح pH آب ورودی را افزایش می‌دهد و خطر خوردگی اسیدی را کاهش می‌دهد.

3.در آخر هیدرازین با لایه هماتیت (Fe2O3) روی لوله‌های دیگ بخار واکنش نشان می‌دهد و یک‌لایه مگنتیت پایدار و سخت (Fe3O4) تشکیل می‌دهد و از دیگ بخار در برابر خوردگی بیشتر محافظت می‌کند.

بیشتر هیدرازین با تغییر در فرایند Raschig تولید می‌شود، جایی که آمونیاک با استفاده از هیپوکلریت قلیایی با حضور یا بدون حضور یک کتون مانند استون یا بوتان اکسید می‌شود. همچنین با اکسیداسیون آمونیاک توسط هیدروژن پراکسید در حضور بوتانون و یک ماده انتقال‌دهنده اکسیژن قابل تهیه است.

هیدرازین بدون آب با شکستن آیزوتروپ هیدرازین – آب با آنیلین ساخته می‌شود. بخار آنیلین و آب متراکم و فاز جدا می‌شود. لایه آب آلوده به مقدار کمی آنیلین و هیدرازین به حوضچه تصفیه بیولوژیکی می‌رود. آنیلین و هیدرازین بدون آب در یک ستون نهایی از هم جدا می‌شوند.

کاربرد هیدرازین

هیدرازین در فرم هیدراته شده آن، (محلول‌هایی با غلظت 01/0 تا 100 درصد) در کاربردهای مختلف استفاده می‌شود. هیدرازین برای سنتز ترکیبات داروئی، مواد شیمیایی مورداستفاده در کشاورزی مانند حشره‌کش‌ها، آفت‌کش‌ها، علف‌کش‌ها و مواد شیمیایی مورداستفاده در بویلرها و سیستم‌های حرارتی استفاده می‌شود.

هیدرازین به‌عنوان یک عامل تثبیت‌کننده آمین‌های آروماتیک برای تولید رنگ‌ها، جوهرها و رنگ‌های آلی استفاده می‌شود. هیدرازین به‌عنوان یک معرف برای درمان پسماندهای راکتور هسته‌ای نیز مورداستفاده قرار می‌گیرد. از هیدرازین به‌عنوان یک مونومر در پلیمریزاسیون‌ها و همچنین هیدرازین برای پوشش‌های پلی‌اورتان و چسب‌ها استفاده می‌شود.

کاربرد اصلی و عمده هیدرازین به‌عنوان یک مهارکننده خوردگی در تصفیه آب، برای ازبین‌بردن اکسیژن محلول در سیستم است. برای تنظیم pH در آب خوراک دیگ‌ها و برای حذف مواد جامد از ژنراتور بخار، به‌ویژه در نیروگاه‌های هسته‌ای و حرارتی از هیدرازین استفاده می‌شود. اکسیژن‌ زدایی بخار توسط هیدرازین ممکن است در کارخانه‌های کاغذ، ساخت فولاد و تولید مواد شیمیایی نیز انجام شود.

بیشتر بخوانید: اکسیژن زدای آب دیگ بخار

همچنین از این ماده به‌عنوان ماده کاهش‌دهنده در رسوب فلزات استفاده می‌شود (مثلاً نیکل، کروم، قلع و فلزات گران‌بها). در ساخت پلاستیک و شیشه؛ برای بازیابی فلزات گران‌بها و اساسی از محلول‌های نمک فلزی و به‌عنوان ماسه پساب در تصفیه معرف‌های شیمیایی از هیدرازین استفاده می‌شود.

در محاسبات تئوری هیدرازین برای اکسیژن‌زدایی نسبت استفاده از هیدرازین به اکسیژن یک است:

در عمل، هیدرازین به‌صورت ۱۰۰ درصد اضافه استفاده می‌شود. باقی‌مانده اکسیژن زدای هیدرازین در بویلر معمولاً ۱ ppm است. هیدرازین در ایجاد رسوب و مواد جامد در بویلر نقشی نداشته و بنابراین تخلیه و خروج مکانیکی مواد جامد از بخش خروجی بویلر به‌عنوان لجن کاهش می‌یابد.

هیدرازین همچنین باعث بهبود تشکیل فیلم محافظ مگنتیت بر روی لوله‌ها و درام بویلر شده و غبار قرمز آهنی (هماتیت) را به مگنتیت تبدیل می‌کند. به دلیل همین اثرات محافظتی است که مقدار اضافی از این اکسیژن زدا برای بویلرها استفاده می‌شود. استفاده از اکسیژن زدای هیدرازین بدون محدودیت نیست.

هیدرازین ماده‌ای فرار نیست و وقتی با اکسیژن واکنش می‌دهد نمی‌تواند از طریق بخار بویلر را ترک کند. در بویلرهایی که در بالاتر از ۴۰۰ °F (205°C) کار می‌کنند، هیدرازین می‌تواند به آمونیاک تبدیل شده و با بخار تبخیر گردد و در حضور اکسیژن به فلزات دارای مس، واکنش دهد.

اندازه‌ گیری و بررسی هیدرازین

ترکیبات هیدرازین در آب بسیار محلول هستند و می‌توان با استفاده از اسپکتروفتومتری اندازه‌گیری کرد. هیدرازین‌های دیگر، مانند 1،1- و 1،2- دی متیل هیدرازین، ممکن است در این روش‌ها اختلال ایجاد کند. علاوه بر این، اندازه‌گیری هیدرازین بر اساس روش‌های رنگ‌سنجی تجاری، با LOD 65 میکروگرم بر مترمکعب برای نوارها و 330 میکروگرم بر مترمکعب برای لوله‌ها (IPCS ، 1987a).

اخیراً یک کاوشگر نوری برای هیدرازین موجود در هوا ایجاد شده است که از خروجی‌های رنگ‌سنجی، فلورسنت و شیمیایی استفاده می‌کند و LOD آن 3.2 ppb (0.1 µM) است. تولید و استفاده از هیدرازین ممکن است منجر به انتشار آن به محیط شود. هیدرازین در نمونه‌های فاضلاب در مقادیر پایین مشاهده شده است.

کربوهیدرازید

کربوهیدرازید اکسیژن زدای فراری است که باعث ایجاد مواد جامد در سیستم نمی‌شود. این اکسیژن زدا به‌راحتی با اکسیژن در دماها و فشارهای پائین، واکنش داده و باعث محافظت فلزی در بویلر می‌شود. کربوهیدرازین می‌تواند در دمای بالاتر از ۳۵۰°C (180°C) جهت واکنش با اکسیژن به هیدرازین شکسته شود؛ اما این تبدیل لزوماً برای اکسیژن‌زدایی آن نیست به دلیل اینکه کربوهیدرازید می‌تواند مستقیماً با اکسیژن وارد واکنش شود.

دوز موردنیاز برای هر واحد اکسیژن، ۱٫۴ واحد کربوهیدرازید است. باید توجه شود که در واکنش کربوهیدرازید با اکسیژن، دی‌اکسید – کربن تولید می‌شود که این گاز به‌عنوان کربونیک اسید (H2CO3) حل شده و باعث ایجاد خوردگی در لوله‌های برگشتی می‌شود. اکسیژن زدای کربوهیدرازید نمی‌تواند در کاربردهایی که بخار با مواد غذایی در تماس است، بکار رود.

اریتوربات

اریتوربات، بعنوان اکسیژن زدای بی خطر در FDA پذیرفته شده و می‌تواند در کاربردهای فرایندی صنایع غذایی استفاده شود. دوز مصرفی این اکسیژن زدا ۱۱ واحد بر هر واحد اکسیژن است. اکسیژن زدای اریتوربیک اسید غیر فرار بوده و در بویلر بای می‌ماند و با بخار خراج نمی‌شود.

متیل اتیل کتوکسیم (MEKO) یک اکسیژن زدای فرار بوده و دارای ویژگی محافظت فلزی است. این اکسیژن زدا با اکسیژن واکنش داده و باعث تشکیل متیل اتیل کتون، نیتروز اکسید و آب می‌شود:

دوز مصرفی اکسیژن زدای مذکور ۵٫۴ واحد به ازای اکسیژن است.

هیدروکینون

هیدروکینون که بعنوان کاتالیزور واکنش‌های اکسیژن زداها با اکسیژن استفاده می‌شود، در کاربردهای مختلف مورد آزمون قرار گرفته است و اثرات مؤثر آن در کاهش سطح اکسیژن تا رنج ۱-۲ ppb تأیید شده است. این اکسیژن زدا با اکسیژن وارد واکنش شده و بنزوکینون را تشکیل می‌دهد:

دوز تئوری اکسیژن زدای هیدروکینون ۶٫۹ واحد به ازای هر واحد اکسیژن است. هیدروکینون به شدت در بویلرهای با دما و فشار پائین با اکسیژن واکنش داده و در سیستم‌های فشار بالا به صورت فرار است. این اکسیژن زدا به آمونیاک تبدیل نشده و بنابراین در آلیاژهای دارای مس استفاده می‌شود.

دی اتیل هیدروکسی آمین یا DEHA

دی اتیل هیدروکسی آمین یا DEHA یک اکسیژن زدای محافظتی است که در واکنش با اکسیژن باعث تشکیل استات، نیتروژن و آب می‌شود:

در تئوری، ۱٫۲۴ واحد DEHA با یک واحد از اکسیژن واکنش می‌دهد؛ اما در عمل دوز ۳ به ۱ DEHA به اکسیژن پیشنهاد می‌شود. DEHA مزیت‌های دیگری نسبت به اکسیژن زداهای مذکور داراست. این اکسیژن زدا نسبت به سولفیت، هیدرازین و اریتوربات فرارتر و ویژگی محافظتی بیشتری دارد و استفاده از آن بی خطرتر از هیدرازین است.

در ملاحضات تئوری، DEHA کمتری نسبت به اریتوربات و متیل اتیل کتوکسیم موردنیاز است. همچنین از نظر سمیت نسبت به کربوهیدرازید باعث تولید هیدرازین تحت شرایط واکنش نمی‌شود.

نسبت به اکسیژن زداهای دیگر، DEHA کاتالیز شده و غیر کاتالیزی واکنش پذیری بهتری با اکسیژن دارند. سدیم سولفات کاتالیز شده یکی از اکسیژن زداهای بسیار فعال در صنعت است که در سیستم‌های فشار پائین استفاده می‌شود.

بین اکسیژن زداهای ارجح برای سیستم‌های با فشار بالا DEHA بالاترین سرعت واکنش را با اکسیژن دارد. در ۷۰ °F (21 °C)و pH=8.5، DEHA سطح اکسیژن حل شده را در ۱۰ دقیقه از ۹ ppm به۴ ppm کاهش داده درحالی‌که کربوهیدرازید، هیدرازین کاتالیزشده و اریتوربات سطح اکسیژن را به ۷ppm می‌رسانند.

در طی ۳۰ دقیقه سطح اکسیژن برای DEHA به زیر ۱ ppm می‌رسد درمقایسه با اکسیژن زداهای دیگر که ۶ ppm می‌رسد. در ملاحضات حرارتی محصولات جانبی که از تخریب اکسیداتیو DEHA بدست می‌آیند، دی آلکیل آمین‌ها، استالدهید، استال-دوکسیم و استیک اسید هستند که استیک اسید باعث بهبود خوردگی در pH های پائین در سیستم می‌شود و به صورت سدیم و کلسیم استات به رسوبات بویلر اضافه می‌شود. اکسیژن زداهای دیگر شامل اریتوربات، MEKO و هیدروکینون نیز به اسیدهای آلی تجزیه می‌شوند.

 

خرید متابی سولفیت سدیم برای اکسیژن زدایی

کنترل اکسیژن محلول در بویلر

اکسیژن محلول می‌تواند منجر به خوردگی شدید در بخش اکونومایزر و دیگ شود. در سیستم آب تغذیه، به انتقال فلزات به داخل دیگ کمک می‌کند، جایی که رسوب می‌تواند منجر به خوردگی کم رسوب و گرمای بیش از حد طولانی مدت شود. اکسیژن محلول از طریق آب آرایشی که اغلب از هوا اشباع شده است، وارد سیستم می‌شود یا به کندانسورها یا از طریق آب‌بندی پمپ‌ها نشت می‌کند.

رایج‌ترین اثر اکسیژن محلول افزایش خوردگی بخاری آب تغذیه است. اکسیدهای مس و آهن تشکیل می‌شوند که شل می‌شوند و به دیگ می‌روند. این اکسیدهای فلزی در داغ‌ترین قسمت لوله‌های دیگ رسوب کرده و رسوبات عایق ایجاد می‌کنند.

از بحث انتقال حرارت در بخش 5.1، چنین رسوبات عایق، گرادیان دمایی موردنیاز برای ارائه یک شار حرارتی ثابت را افزایش می‌دهند. دما روی دیواره لوله افزایش می‌یابد و ممکن است گرمای بیش از حد ایجاد شود. در طول مدت طولانی، چنین گرمای بیش از حد می‌تواند منجر به خستگی و خرابی فلز شود. رسوبات مس نیز می‌تواند منجر به خوردگی گالوانیکی فولاد شود.

مشکلات اکسیژن به ویژه در جایی که آمونیاک در مقادیر قابل‌توجهی وجود دارد شدیدتر است. در حضور اکسیژن، آمونیاک به مس بسیار خورنده است. آمونیاک برای تنظیم pH آب تغذیه استفاده می‌شود. همچنین می‌تواند از تجزیه حرارتی هیدرازین تشکیل شود:

3N₂H₄   =   N₂ + 4NH₃

یا از تجزیه هیدروترمال آمین های آلی:

R-NH₂  +  H₂O  =  ROH + NH₃

وقتی‌که R یک گروه آلی عمومی مانند اتانول آمین است. آمونیاک نمی‌تواند به خود فلز مس حمله کند. فقط با یون‌های مس در حالت اکسیداسیون +2 (مس) واکنش می‌دهد.

در لوپ آب تغذیه، این ترکیبات به شکل اکسید مس (CuO) و هیدروکسید (Cu(OH)2) خواهند بود. این حالت مس تنها در صورت وجود اکسیژن می‌تواند تشکیل شود. بنابراین این ترکیب آمونیاک و اکسیژن است که به آلیاژهای مس تهاجمی است. اگر غلظت اکسیژن با روش‌های مکانیکی و شیمیایی پایین نگه داشته شود، آمونیاک برای مس مشکلی ایجاد نمی‌کند.

با این حال، حفظ سطوح پایین اکسیژن می‌تواند یک کار دشوار باشد. اکسیژن از طریق آب ورودی، نشت آب خنک کننده، تعادل مخزن ذخیره میعانات با اتمسفر و نشت آب‌بندی پمپ وارد سیستم می‌شود.

بخش اکونومایزر در برابر خوردگی اکسیژن بسیار حساس است. این اولین سطح عمدتاً فولادی است که در آن اکسیژن محلول می‌تواند مستقیماً به فلز حمله کند. نرخ جریان بالا از طریق این بخش مانع از تجمع رسوب می‌شود.

در عوض، حفره‌های نیمکره‌ای عمیق در لوله‌ها ایجاد می‌شوند. این لوله‌ها از لوله‌های دیگ نازک‌تر هستند و بنابراین می‌توانند سریع‌تر خراب شوند. در خود دیگ، سطوح بیش از حد اکسیژن می‌تواند منجر به سوراخ شدن اکسیژن و خرابی لوله شود. گودال‌ها نیم‌کره‌ای، با لبه‌های تیز هستند و اغلب دارای کلاهک‌هایی از محصولات خوردگی هستند.

برای مطالعه بیشتر: تصفیه آب بویلر

رسوب کربنات کلسیم

تشکیل رسوب کربنات کلسیم با چسبندگی پایدار در تأسیسات و تجهیزات در تماس با آب یک مشکل دائمی در صنعت است. درک مکانیسم تشکیل رسوب کربنات کلسیم ضروری است و از جمله پیش‌نیازهای رسیدن به این درک، تجزیه‌وتحلیل ترمودینامیک فاز آبی سیال در تماس با آب است.

ترکیب یونی محیط آبی، شامل PH و دما، درجه انحراف سیستم از تعادل را تعیین می‌کند. در فرایندهای صنعتی، پیشگیری و کنترل رسوب یک چالش است و تلاش‌های متعددی شامل رویکردها و روش‌های بسیار متفاوتی به کار گرفته می‌شود. بااین‌حال، رایج‌ترین رویکرد، استفاده از بازدارنده‌های محلول در آب است که در روند هسته‌زایی یا رشد کریستال یا هر دو تداخل کرده و فرایندهای مربوطه را کند می‌کنند.

ترکیبات ضد رسوب در برخی موارد تشکیل رسوب را خنثی می‌کنند، درحالی‌که در بیشتر موارد، جذب این مواد ضد رسوب در مکان‌های فعال اولین کریستال‌های هسته‌زا باعث کاهش یا توقف رشد بیشتر آن‌ها و جلوگیری از تشکیل رسوبات نامطلوب می‌شود.

سطح رسوبات که به نوع و غلظت گروه‌های عاملی موجود بستگی دارد، نقش تعیین‌کننده‌ای در بر همکنش مواد افزودنی با بسترها دارد. ضد رسوب با وزن مولکولی پایین احتمالاً به دلیل جذب مؤثرتر آن بر روی بلورهای درحال‌توسعه مؤثرتر است.

نقش افزودنی‌های ضدرسوب در انحلال ممکن است به دو صورت باشد، یا انحلال را از طریق تشکیل کمپلکس تسریع می‌کنند یا از طریق مسدودکردن مکان‌های فعال برای انحلال، آن را مهار می‌کنند.

رسوب‌گذاری در فرایندهای صنعتی شامل آب یکی از چالش‌های اصلی صنعت است؛ زیرا اغلب منجر به خاموش‌شدن کوتاه‌تر یا طولانی‌تر واحدها با افزایش هم‌زمان در هزینه‌های فرایند می‌شود. بسته به عوامل گوناگون، انواع مختلفی از رسوب شناسایی شده‌اند.

رسوب‌گذاری، به‌عنوان فرایندی که در آن اجزای یونی محلول از نمک‌ها کریستالیزه می‌شود، در نظر گرفته می‌شود. نمک‌ها با حلالیت معکوس تمایل دارند که در سطوح فلزی گرم رسوب کنند، درحالی‌که نمک‌های محلول در سطوح سرد یا رسوب تشکیل می‌دهند.

رسوب آب، حتی در مواردی که ترکیب آن پیچیده نیست، بستگی به تعدادی از عوامل، از جمله شکل‌گیری یون در محیط آبی، خواص و ویژگی‌های سطوح در تماس با فاز آبی، شدت‌جریان و انتقال حرارت دارد.

کنترل رسوب کربنات کلسیم

کمبود منابع آب شیرین و مقررات زیست‌محیطی، باعث شده موضوع استفاده مجدد از آب در آب‌های خنک‌کننده را و فرایند تصفیه فاضلاب و پساب‌های صنعتی که در فرایندهای متعددی دخیل هستند، بیش‌ازپیش حائز اهمیت باشد. این در حالی است که تشکیل رسوبات متشکل از کربنات کلسیم در این فرایند مداخله می‌کند.

روش‌های مختلفی برای کنترل رسوب کلسیتی استفاده می‌شود، از جمله تنظیم pH، حذف یا کاهش گونه‌های تشکیل‌دهنده رسوب، استفاده از افزودنی‌های شیمیایی که به‌عنوان مهارکننده‌های تشکیل رسوب عمل می‌کنند و حذف با ابزارهای مکانیکی و یا شیمیایی. علاوه بر این، روش‌های کنترلی شامل جلوگیری از چسبندگی ذرات بر روی دیواره‌های تجهیزاتی که رسوبات روی آن‌ها تشکیل می‌شود نیز وجود دارند.

در نهایت، لازم به ذکر است که استفاده از روش‌های فیزیکی، از جمله تصفیه مغناطیسی و الکتریکی آب باهدف جلوگیری از تشکیل رسوب، بسیار موردتوجه قرار گرفته است. استفاده از اسیدهای معدنی، تحت شرایط خاص، ممکن است تنها روش حذف کربنات کلسیم باشد، اما مشکلات خوردگی که در پی دارد باید با استفاده هم‌زمان از بازدارنده‌ های ضدخوردگی برطرف شود.

استفاده از کیلیت‌ها برای حذف رسوبات کربنات کلسیم توصیه نمی‌شود؛ زیرا عملکرد کندی دارند. رسوبات کربنات کلسیم عمدتاً از کلسیت یا آراگونیت در شرایط خاصی تشکیل شده است که بستگی به فوق اشباع بودن محلول و وجود منیزیم در آب دارد.

مهم‌ترین رویکرد در عمل برای پیشگیری و کنترل تشکیل رسوب کربنات کلسیم، استفاده از ترکیبات محلول در آب است که پتانسیل تداخل با فرایندهای هسته‌زایی و رشد کریستال را دارند. مهار تشکیل بلورها در مرحله هسته‌زایی به دلیل وجود مواد افزودنی در محیط آبی به‌عنوان بازدارنده‌های آستانه شناخته می‌شوند.

اولین تحقیقات مربوط به مهار کربنات کلسیم در حضور پلی فسفات‌ها بود. اثر آنها با تشکیل هسته‌های کوچکی توضیح داده شد که ناپایدار بودند و دوباره حل می‌شدند، بنابراین هسته‌زایی و متعاقب آن رشد کریستال را به تأخیر می‌اندازند یا لغو می‌کردند.

به‌طورکلی، بازدارنده‌های رسوب، ترکیبات محلول در آب با اندازه نسبتاً بزرگ در مقایسه با یون‌های کوچک هستند که از طریق گروه‌های عاملی یونیزاسیونی که دارند، قادر به جذب روی مکان‌های فعال رشد کریستالی موجود در وجوه مختلف کریستالیت‌های اول هستند که پس از غلبه، مانع هسته‌زایی و رشد کریستال‌ها می‌شوند. علاوه بر تأثیر آنها بر تأخیر سینتیک، وجود بازدارنده‌ها در محیط تشکیل رسوب بر مورفولوژی بلورهای تشکیل شده تأثیر می‌گذارد.

ضد رسوب‌ها علاوه بر تأثیر بر تأخیر در شروع هسته‌زایی، ممکن است اثرات دیگری مانند اعوجاج کریستالی ایجاد کنند که در آن اثر بازدارنده‌ها در ایجاد سطوح گرد با چسبندگی نسبتاً ضعیف بر روی سطوح پوسته‌ریزه بیان می‌شود. روش دیگر عمل بازدارنده‌ها پراکندگی است. در این حالت، وجود بازدارنده منجر به ایجاد بار الکتریکی بر روی ذرات دارای علامت مشابه با بار مربوط به دیوارها می‌شود.

دافعه الکترواستاتیکی بین کریستال‌های دارای بار مشابه و دیواره‌ها منجر به کاهش رسوب روی سطوح می‌شود. گزارش‌های متعددی از این واقعیت وجود دارد که وجود مواد افزودنی مانند ترکیبات ارگانوفسفره و پلی فسفات‌ها باعث تثبیت فازهای گذرای جنبشی می‌شود.

در نهایت، رسوب‌ها ممکن است از طریق جداسازی یا کیلاسیون، اتصال کلسیم و یا یون‌های دیگر برای تشکیل کمپلکس‌های محلول عمل کنند. درصورتی‌که نرخ رشد کریستال توسط انتشار سطحی واحدهای رشد تعیین شود، جذب مولکول‌های بازدارنده در محل‌های فعال و به طور خاص در پیچ‌خوردگی‌ها ممکن است با مسدودکردن حرکت کریستال، روند رشد کریستال را به تأخیر بیندازد یا حتی لغو کند.

ضدرسوب کربنات کلسیم

مطالعات بسیاری برای توسعه محصولات پلیمری جدید که ممکن است به عنوان بازدارنده رسوب عمل کنند، انجام شده است. جنبه‌های مهم فعالیت آن‌ها شامل برهمکنش با یون‌های سختی (Ca, Mg, Ba)، روش تهیه و ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی مونومرها است. گزارش شده است که ترپلیمرها نسبت به یونهای سختی آب در مقایسه با همو و کوپلیمرها تحمل بیشتری دارند. یون‌های دو ظرفیتی همچنین ممکن است ترکیب یون‌های پلیمری را تغییر داده و مورفولوژی کربنات کلسیم رسوب‌کننده را کنترل کنند.

ترکیبات پلیمری با گروه‌های عاملی قابل یونیزاسیون، از جمله -COOH، PO3 H2، -SO3H، و گروه‌های آمینه رایج‌ترین محصولات ضد رسوب تجاری هستند. بررسی مجموعه‌ای از ترکیبات پلیمری حاوی گروه‌های کربوکسیلیک (پلی اکریلیک اسید، PAA) و گروه‌های کربوکسیل و آمینو حاوی پلی اسپارتیک اسید (P-AS) نشان داده شد که شروع رسوب خودبه‌خود کربنات کلسیم را به تعویق می‌اندازد.

وجود گروه‌های فسفونی در افزودنی‌های آب از رسوب کربنات کلسیم جلوگیری می‌کند. مقایسه یک‌سری از فسفونات‌ها در مورد اثر ضد رسوبی بر کربنات کلسیم نشان داده است که این ترکیبات هر دو بازدارنده آستانه هستند. این ترکیبات همچنین به‌عنوان بازدارنده عمل می‌کنند و سرعت هسته‌زایی و رشد کربنات کلسیم را از محلول‌های فوق اشباع کاهش می‌دهند.

طبق مطالعات انجام شده، 1-هیدروکسی اتیلیدین-1،1-دی فسفونیک اسید (HEDP) به‌عنوان مؤثرترین ماده ضد رسوب بر اساس وزن شناخته شد. باتوجه‌به اینکه خاصیت ضد رسوبی بازدارنده‌ها به دلیل جذب آن‌ها بر روی بلورهای درحال‌توسعه است، هم نوع گروه‌های عاملی (pKs) و هم هندسه آنها عوامل مهمی هستند که در کارایی آنها نقش تعیین‌کننده‌ای دارند.

خرید اتیدرونیک اسید ماده‌ای موثر برای ضد خوردگی

مقایسه بازدارنده‌های پلیمری مختلف باتوجه‌به کارایی آنها در تأخیر رسوب کربنات کلسیم نشان داده است که هموپلیمرهای PAA در مقایسه با پلی (اکریلیک اسید: 2-اکریلامیدو-2- متیل پروپان سولفونیک اسید) (PAS) و حتی پلی (اکریلیک اسید: 2-اکریلامیدو-2-متیل پروپان سولفونیک اسید: استایرن سولفونه) (PSS) کارآمدتر است.

همبستگی مشابهی از کارایی مهار رسوب برای کوپلیمرهای حاوی اسید مالئیک نیز مشاهده شده است که حضور آن باعث بهبود فعالیت بازدارنده باتوجه‌به هسته‌زایی و رشد کریستالی کربنات کلسیم می‌شود.

وزن مولکولی بازدارنده‌های پلیمری موضوع مهمی است. تحقیقات در مورد کارایی PAA نشان داده‌اند که پلی آکریلات‌های با وزن مولکولی نسبتاً کم، مهارکننده‌های کارامدتری برای جلوگیری از تشکیل رسوب کربنات کلسیم هستند. نتایج مشابهی برای کنترل رسوب فسفات کلسیم توسط پلی کربوکسیلات‌ها به‌دست‌آمده است.

انحلال رسوب کربنات کلسیم در شرایط دور از تعادل از یک مکانیسم کنترل شده توسط انتقال جرم پیروی می کند. چنین شرایطی در محدوده pH پایین شایع است. انحلال کریستال‌های کلسیت منجر به تشکیل پله‌ها و حفره‌هایی می‌شود که همان محل فعال انحلال هستند. ترکیبات ضدرسوب با این مکان‌ها تعامل دارند.

انحلال کربنات کلسیم ممکن است با حضور مواد افزودنی که قادر به تشکیل کمپلکس با یون‌های کلسیم در سطح رسوبات هستند، تقویت شود. از سوی دیگر، در غلظت‌های پایین، مهارکننده‌ها ممکن است برای انحلال در محل‌های فعال کلسیت جذب شوند و در نتیجه سرعت انحلال را کاهش دهند.

شرکت دکتر کمیکال تأمین‌کننده مواد شیمیایی ضدرسوب و مواد سیستم های آب صنعتی می‌باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه خرید و فروش مواد شیمیایی و قیمت با کارشناسان بخش فروش در تماس باشید.

روش های کنترل خوردگی مس

فرمول شیمیایی بنزو تری آزول (C6H5N3) است. بنزو تری آزول با نام‌های مترادف دیگری نیز شناخته می‌شود: BTA ، ۱و ۲–آمینوزوفنیلن، آزیمیدو بنزن، بنزن آزیمید، بنزیسو تری آزید، ۱، ۲، ۳، بنزوتری آزول، cobratec # 99، که ماده‌ای بلوری، زرد و تقریباً بدون بو است. این ماده در کنترل خوردگی مس نقش مهمی را ایفا می‌کند.

BTA دارای وزن مولکولی ۱۱۹.۱۳ گرم بر مول است، یک نقطه ذوب بین ۹۴-۹۷ درجه سانتیگراد و یک نقطه‌جوش ۲۰۳-۲۰۵ درجه سانتیگراد دارد. حلالیت آن در آب در دمای ۲۰ درجه سانتیگراد ۲۰ گرم در لیتر است و همچنین در بعضی از حلال‌های آلی مانند الکل و استون محلول است.

خرید استون صنعتی

این ماده در دمای ۲۰ درجه سانتیگراد دارای pH 5-6 است. در دماهای بالاتر از ۱۶۰ درجه سانتیگراد خطر انفجار در طول تقطیر وجود دارد. بنزوتری آزول نشان‌دهندهٔ یک استاندارد صنعتی است که در برابر آن می‌توان عملکرد سایر مهارکننده‌ها را با یکدیگر مقایسه کرد.

بنزوتری آزول مدتی است که مقاومت در برابر خوردگی آلیاژهای مس و مس را تقویت می‌کند. محلول‌های بنزو تری آزول تقریباً خنثی با نمک‌های غنی از رسوبات زرد تا سبز، کمپلکس‌های بنزو تری آزول – مس تولید می‌کنند. این کمپلکس‌ها تقریباً در آب و بسیاری از حلال‌های آلی غیرمحلول هستند.

این کمپلکس‌ها از نظر حرارتی نیز تا حدود ۲۵۰ درجه سانتیگراد پایدار هستند. این خصوصیات احتمالاً با حلقه تری آزول همراه است. در این برهم‌کنش‌ها، گروه N-H کمپلکس‌های نامحلول را با ترکیبات مس تشکیل می‌دهد.

فیلمی از کمپلکس تشکیل شده روی سطح، بسیار نازک و بی‌شکل است. استوکیومتری بنزو تری آزول با مس به نسبت ۱: ۱ است. در شکل زیر زنجیره‌های پلیمری کمپلکس بنزو تری آزول با مس نشان‌داده‌شده است:

مس ازیک‌طرف مولکول به آمین نیتروژن متصل می‌شود و از طرف دیگر به حلقه نیتروژن اشباع نشده به جفت الکترون متصل می‌شود. مس فلز با آزول نسبت به سطوح مس اکسیده شده سریع‌تر واکنش نشان می‌دهد. نتیجه‌گیری این است که ترتیب واکنش Cu (0)> Cu20> CuO است. پیوند نیتروژن- مس بر روی سطح مس اکسیده و بدون اکسید تشکیل می‌شود.

فیلم پلیمری بنزو تری آزول بر روی مس اکسیده شده، مانع بهتری برای یون‌های مس ایجاد کرده و آنها را از انتقال به محلول می‌شود. این یک مزیت در حفاظت از آثار باستانی و آلیاژ مس باستان‌شناسی است.

ضخامت فیلم بین ۵-۴۰ Å در دامنه pH 3 تا 12 تغییر می‌کند. مشخص شد که در pH 2 ضخامت می‌تواند تا 250 Å برسد. فیلم بنزو تری آزول عمدتاً به‌عنوان یک مهارکننده برای انحلال مس و در درجه دوم به‌عنوان یک پوشش برای جلوگیری از کاهش اکسیژن در سطح فلز، واکنش نشان می‌دهد.

اگر سطح مس از Cu2O تشکیل شده باشد و با محلول آبی از بنزو تری آزول واکنش نشان دهد، تشکیل کمپلکس‌های مس I- بنزو تری آزول و مس II- بنزو تری آزول می‌دهد. شکل زیر پلیمر مس II- بنزو تری آزول رو نشان می‌دهد:

مرکاپتوبنزوتیازول

مرکاپتوبنزوتیازول به نام‌های بنزو تیازول-۲- تیول، ۱ و ۳ بنزوتیازول-۲- تیول، ۲- بنزوتیازول تیول، ۳ اچ – بنزوتیازول-۲- تیون، ۲- سولفانیل بنزوتیازول نیز خوانده می‌شود.

مرکاپتوبنزوتیازول با واکنش آنیلین، دی سولفید کربن و گوگرد در دما و فشار زیاد تولید می‌شود. محصول سپس با انحلال در یک‌پایه تمیز می‌شود تا مواد معدنی حل شود.

مرکاپتوبنزوتیازول در اصل به‌عنوان یک واکنش‌دهنده در تولید محصولات لاستیکی استفاده می‌شود، اما به‌عنوان مهارکننده خوردگی در روغن‌ها، گریس‌ها و مایعات خنک‌کننده نیز استفاده می‌شود.

این ماده به پلیمرهای پلیمر به‌عنوان یک تثبیت‌کننده در برابر آسیب در برابر هوا و ازن اضافه می‌شود و مؤلفه‌ای است که در بعضی از داروهای پوستی برای سگ‌ها در ایالات متحده تأیید شده است. مرکاپتوبنزوتیازول همچنین به‌عنوان واسطه در تولید سموم دفع آفات مانند تیوسیانومتیل تیو بنزوتیازول و سدیم و روی نمک‌های ۲-مرک آپتوبنزوتیازول استفاده می‌شود و توسط EPA برای استفاده به‌عنوان سموم دفع آفات تأیید می‌شود.

خصوصیات فیزیکی و شیمیایی ماده خالص:

فرمول مولکولی: C۷H۵NS۲

جرم مولکولی نسبی: ۱۶۷.۲۵

شکل ظاهری: بلورهای مایل به زرد یا پودری با بوی سولفور مشخصه

نقطه ذوب: ۱۸۰-۱۸۲ درجه سانتی‌گراد

چگالی (در دمای ۲۰ درجه سانتیگراد): ۱.۴۲ گرم بر سانتی‌متر مکعب

ضریب توزیع اکتانول / آب: ۲.۴۱

محلول در آب: نسبتاً محلول (۱۰۰-۱۰۰۰ میلی‌گرم در لیتر)

نقطه فلش: ۲۴۳ درجه سانتی‌گراد

تولیل تریازول در خوردگی مس

تولیل تری آزول به‌عنوان یک بازدارنده مؤثر خوردگی مس در سیستم‌های خنک‌کننده با استفاده از پساب تصفیه شده شهری به‌عنوان آب بازیافتی استفاده می‌شود.

تولیل تری آزول عمدتاً در صنایع شیمیایی مورداستفاده قرار می‌گیرد تا از آلودگی مس به‌منظور ایجاد خلوص، محافظت شود. تولیل تری آزول همچنین می‌تواند با استفاده از جلبک استریلیزاسیون مانیفولد مورداستفاده قرار گیرد و تأثیر بسیار خوبی در کاهش خوردگی در سیستم آب‌ خنک کننده چرخه نزدیک دارد.

تولیل تری آزول همچنین می‌تواند برای حذف جلبک استریلیزاسیون منیفولد مورداستفاده قرار گیرد و تأثیر بسیار خوبی در برابر خوردگی در سیستم آب خنک کننده چرخشی بسته دارد. تولیل تری آزول یک مهار کننده خوردگی برای آلیاژهای مس است و معمولاً در سیستم‌های خنک‌کننده آب مورداستفاده قرار می‌گیرد.

تولیل تری آزول به‌عنوان یک بازدارنده خورندگی عمل می‌کند و به‌عنوان محافظت در برابر خوردگی در سطح فلزاتی مانند مس استفاده می‌شود. TTA به طور گسترده‌ای به‌عنوان بازدارنده خوردگی برای اجزای مبدل حرارتی آلیاژ مس در سیستم‌های آب خنک‌کننده نیروگاه مورداستفاده قرار می‌گیرد.

هنگامی که محصول موردنظر، تری آزول آزاد است، نه نمک محلول در آب، تری آزول آزاد به‌راحتی با افزودن مقدار کافی اسید برای خنثی‌کردن نمک اساسی قابل‌تولید است.

همچنین می‌تواند با استفاده از جلبک عقیم‌سازی منیفولد مورداستفاده قرار گیرد و تأثیر بسیار خوبی در برابر خوردگی در سیستم خنک‌ کننده سیرکوله بسته دارد. تولیل تری آزول می‌تواند به‌عنوان مهارکننده خوردگی مس و آلیاژ مس مورداستفاده قرار گیرد، همچنین برای فلزات سیاه مهار خوردگی دارد.

استفاده از فاضلاب شهری تصفیه شده به‌عنوان آب بازیافتی منجر به كیفیت بد آب در سیستم‌های خنک‌کننده نیروگاه می‌شود و مدیریت خوردگی این سیستم را نیز به چالش کشیده‌تر می‌کند.

برنامه‌های شیمیایی مختلفی برای کنترل خوردگی، پوسته‌پوسته شدن و رشد بیوفیلم در سیستم‌های خنک‌کننده استفاده می‌شوند. آلیاژهای مس به دلیل بازده بالای تبادل گرما، به‌عنوان مؤلفه مبدل حرارتی در سیستم‌های خنک‌کننده نیروگاه مورداستفاده قرار می‌گیرند.

استفاده از بایوسیدها (به‌عنوان‌مثال، کلر آزاد) برای کنترل سوخت‌های زیستی باعث افزایش خوردگی آلیاژهای مس در مبدل‌های حرارتی می‌شود. سایر خصوصیات آب خنک‌کننده، مانند pH، غلظت آمونیاک نیز در خوردگی آلیاژهای مس در سیستم‌های خنک‌کننده تأثیر دارد.

TTA و BTA به‌عنوان مهارکننده‌های مؤثر در خوردگی مس شناخته شده‌اند. حضور گروه متیل در حلقه بنزن تولیل تری آزول باعث افزایش سطح پوشش و در نتیجه افزایش بازده مهار خوردگی تولیل تری آزول می‌شود. گروه تری آزول از طریق به اشتراک گذاشتن جفت الکترون‌های تنها از اتم‌های نیتروژن به اتم‌های مس سطحی جذب شیمیایی می‌شود.

کلر آزاد که معمولاً به‌عنوان بایوساید در سیستم‌ های خنک‌ کننده نیروگاه مورداستفاده قرار می‌گیرد، میزان اکسیداسیون مس و خود مس را در سیستم‌های خنک‌کننده افزایش می‌دهد چندین مطالعه نشان داده‌اند که تولیل تری آزول موجود در محلول با افزایش کلر آزاد در محلول با حضور فلز مس، کاهش قابل‌توجهی می‌یابد.

کلر آزاد می‌تواند به فیلم محافظ نفوذ کرده و سطح فلز مس زیر را مستقیماً اکسیده کند. در صورت عدم وجود فلز مس و در حضور کلر آزاد، حدود ۱۰٪ تولیل تری آزول از محلول تخلیه می‌شود. این کاهش تولیل تری آزول به‌احتمال زیاد به دلیل تشکیل ترکیب کلروتولیل تری آزول است که در صورت تجزیه کلر آزاد به یون کلرید به‌سرعت در صورت عدم وجود کلر آزاد به تولیل تری آزول اصلی تغییر می‌یابد.

شرکت دکتر کمیکال تأمین‌کننده مواد شیمیایی ضد خوردگی و مواد تصفیه آب و فاضلاب است. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه خرید مواد شیمیایی و قیمت با کارشناسان بخش فروش در تماس باشید.

انواع سیستم لوله‌ کشی آب

در یک سیستم کارخانه مرکزی، دو نوع سیستم لوله‌کشی آب وجود دارد: بسته و باز٫ یک مدار آب‌باز از چیلر تا برج خنک کننده است. با عبور آب از برج، در تماس با اتمسفر است. به دلیل تبخیر در برج خنک‌کننده، آب شهر برای جایگزینی آب تبخیر شده جایگزین می‌شود.

سیستم آب مداربسته از چیلر تا واحدهای انتقال هوا خواهد بود. این مدار نیازی به جایگزینی مداوم آب شهری ندارد، زیرا تمام آب‌های گردش یافته به چیلر بازمی‌گردند.

سیستم‌های آبی مداربسته یا مدارهای آب هیدرونیکی بسته، از یک محلول مبتنی بر آب برای انتقال گرما استفاده می‌کنند. رایج‌ترین تعریف یک سیستم بسته، این واقعیت است که روش خنک‌کننده غیر تبخیری است.

کمترین مصرف آب نیاز به آب ورودی و حداقل تماس با هوا دو ویژگی است که به طور معمول در مدار آبی بسته وجود دارد. سیستم‌های آب مداربسته در کاربرد آن‌قدر متنوع هستند که پیشنهاد یک مجموعه استاندارد از شرایط عملیاتی و طراحی دشوار است.

انتقال حرارت به طور معمول با استفاده از نوعی مبدل حرارتی غیرمستقیم خواهد بود. یک یا چند مبدل گرما حرارت را وارد و یک یا چند مبدل حرارتی گرما را خارج می‌کنند، بنابراین با این روش تعادل گرما را حفظ می‌کنند. سطوح انتقال حرارت باید در شرایط تمیز حفظ شود تا از عملکرد کارآمد و مطمئن اطمینان حاصل شود.

پیشنهاد دکتر کمیکال برای مطالعه بیشتر: رسوب در مبدل های حرارتی

مواد بکار رفته می‌توانند متنوع باشند، اما به طور معمول این مواد از لوله‌های فولادی و مخازن، و از جنس استیل ضدزنگ یا مبدل‌های آلیاژهای مس / مس هستند آلومینیوم، فولاد گالوانیزه و سایر آلیاژها نیز می‌توانند استفاده شوند.

در بسیاری از موارد، این سیستم‌ها با مخزن افزایشی یا مخزن انبساط طراحی می‌شوند. این مخزن می‌تواند در فشار اتمسفر یا فشار زیاد کار کند و از دستگاه کاهش فشار استفاده کند تا از فشار بیش از حد جلوگیری کند.

دریچه‌های هوا برای کمک به ازبین‌بردن اکسیژن و سایر گازهای غیر قابل تراکم از سیستم در هنگام راه‌اندازی و هر زمان که آب به سیستم اضافه می‌شود، استفاده می‌کنند. پمپ‌ها برای بازیافت محلول پایه آبی در کل سیستم توزیع استفاده می‌شوند.

دریچه‌های هوا برای کمک به ازبین‌بردن اکسیژن و سایر گازهای ایجاد شده غیر قابل تراکم از سیستم در هنگام راه‌اندازی و هر زمان که آب به سیستم اضافه شود، استفاده می‌شود. پمپ‌ها برای بازیافت محلول پایه آب در کل سیستم توزیع استفاده می‌شوند.

چرا باید وضعیت آب را در مداربسته بررسی کنید؟

از طرفی، هیچ آلودگی نباید وارد آب شود، مانند یک مدار باز برج خنک‌کننده، آب جایگزین نمی‌شود.

پاسخ این است که سیستم‌های آب مداربسته مستعد خوردگی و pH پایین هستند. وجود گازهای محلول مانند اکسیژن یا دی‌اکسیدکربن، رشد میکروبیولوژیکی یا رسوبات ذرات باعث نگرانی می‌شود و باید با استفاده از مواد شیمیایی مشکلات برطرف شوند.

شرایط عملیاتی مرتبط با مدارهای آبی بسته، مانند تبخیر اندک یا بدون تبخیر (عدم گردش شیمیایی مواد)، کمترین نشت آب و حداقل تماس با هوا باید باعث شود خوردگی و میزان رسوب‌گذاری نزدیک به صفر حاصل شود.

خرید و فروش مواد ضد خوردگی با عالی‌ترین کیفیت و قیمت

بااین‌حال، این شرایط عملیاتی همیشه وجود ندارد و در نتیجه این می‌تواند به طور قابل‌توجهی بر روند انتخاب برنامه استفاده از مواد شیمیایی تأثیر بگذارد. در زیر چند عنصر کلیدی عملیاتی و طراحی وجود دارد که می‌تواند تا حد زیادی بر انتخاب روش شیمیایی تأثیر بگذارد:

• درجه تماس با هوا یا Ingress (جوی در مقابل فشار)
• ازدست‌دادن آب ( ۱٪ در ماه)
• دما (آب سرد در مقابل آب گرم)
• شیمی محلول انتقال حرارت (رسانایی، مدارهای حساس، مدارهای آب نمکی، مدارهای گلیکول و غیره)
• شیمی آب تغیه (سختی، مواد جامد معلق، فعالیت میکروبیولوژیکی، و غیره)
• مواد بکار رفته (فولاد، مس، آلومینیوم و …)
• پاکیزگی سیستم (جدید ، تمیز، رسوبی)
• اندازه سیستم (حجم ، بزرگ، کوچک و غیره)

عوامل مؤثر در انتخاب مواد شیمیایی سیستم گردش آب مداربسته

درجه تماس با هوا یا INGRESS و ازدست‌ دادن آب

انتظار می‌رود که یک مدار آبی بسته تحت‌فشار با حداقل ازدست‌دادن آب، کمترین میزان اکسیژن را بعد از کارکرد در یک مدت زمانی داشته باشد. به‌طورکلی، هرچه سیستم محکم‌تر باشد، حفظ شرایط مؤثر نگهداری، آسان‌تر است. درک مقدار آب تغذیه و میزان ورود اکسیژن که ممکن است اتفاق بیفتد (در مقابل آنچه انتظار می‌رود) بسیار مهم است؛ زیرا این پارامترها به طور بالقوه می‌توانند بر هزینه و عملکرد مدار تأثیر بگذارند.

بدیهی است وقتی که ازدست‌دادن آب و ورود اکسیژن کاسته شود، حفظ شرایط باید انجام شود. برای ردیابی مؤثر هدررفت آب، هر مداربسته باید دارای توتالایزر جریان تغذیه باشد و تنظیم‌کننده باید به طور معمول چک شود. نشت آب به دلایل مختلفی از قبیل نشت مهروموم پمپ، کنترل سطح نامناسب یا کنترل فشار نامناسب تعمیر و نگهداری سیستم نامناسب ممکن است رخ دهد.

هوای موجود می‌تواند با ورود آب تغذیه همراه باشد یا در صورت عدم وجود نشت آب، دریچه‌های معیوب هوا، می‌تواند باعث وجود هوا و اکسیژن در مداربسته گردد. ورود هوا و آب می‌تواند بر انتخاب یک بازدارنده شیمیایی مدار آبی بسته تأثیر بگذارد. به‌عنوان‌مثال، سیلیکات‌ها می‌توانند یک انتخاب عالی برای سیستم‌های تغذیه بالا باشند؛ زیرا آنها کم‌هزینه هستند (به‌ویژه در مقایسه با استفاده از مولیبدات)، می‌توانند در حضور یا عدم وجود اکسیژن عملکرد داشته باشند، از متالورژی‌های چندگانه محافظت کنند و مانع از مواد مغذی که می‌تواند فعالیت میکروبیولوژیکی را تشدید کند، شوند.

استعلام قیمت مواد ضد رسوب دیگ بخار

دما و شیمی

مدارهای آبی بسته را می‌توان با عملکرد دمایی سیستم طبقه‌بندی کرد، به‌عنوان‌مثال، سیستم‌های آب سرد معمولاً در دمای پایین یا پایین‌تر از اتاق کار می‌کنند (به‌عنوان‌مثال بالای ۷۲ درجه فارنهایت). مدارهای آب گرم را می‌توان بیشتر با درجه حرارت طبقه‌بندی کرد. به‌عنوان‌مثال، سیستم‌های آب گرم که در دمای بالاتر از ۲۱۲ درجه فارنهایت کار می‌کنند ممکن است به‌عنوان سیستم‌های آب گرم با درجه حرارت بالا شناخته شوند، درحالی‌که عملکرد مدارهای آب گرم با درجه حرارت متوسط در دمایی پائین تز از ۲۱۲ درجه فارنهایت است.

دمای آب علاوه بر تأثیرگذاری بر پتانسیل خوردگی، می‌تواند ترجیح و محدودیت برنامه‌های شیمیایی مختلف را نشان دهد. به‌عنوان‌مثال، در شرایط آب داغ نیتریت‌ها بسیار جذاب هستند؛ زیرا در صورت عدم وجود اکسیژن مؤثر هستند، به بارگیری لجن کمک نمی‌کنند، نسبتاً ارزان هستند و به دلیل دمای آب نگرانی کمی برای کنترل میکروبیولوژیکی وجود دارد.

برای مدارهایی با دمای بالا از سولفیت به‌جای نیتریت استفاده می‌شود. به دلیل نگرانی از رسوب، از سیلیکات‌ها در دمای بالاتر از ۱۸۰ درجه فارنهایت استفاده نمی‌شوند. در شرایط آب سرد، نیتریت‌ها (گرچه هنوز مقرون‌به‌صرفه هستند) برخی از ویژگی‌های خود را از دست می‌دهند؛ زیرا مواد مغذی را کمک می‌کنند که می‌تواند به رشد میکروبیولوژیکی کمک کند.

هنگامی که مسائل میکروبیولوژیکی مزمن هستند، سیلیکات‌ها و بخصوص مولیبدات‌ها گزینه‌های متداول به‌جای نیتریت‌ها هستند. مدارهای دمای دوگانه در بعضی مواقع در حالت خنک‌کننده آب (به طور معمول در ماه‌های خنک‌کننده) و در بعضی مواقع در حالت درجه حرارت گرم (به طور معمول در ماه‌های گرمایش) کار می‌کنند.

بسته به پیکربندی لوله‌کشی (به‌عنوان‌مثال، دو لوله در مقابل سیستم چهار لوله)، بخشی یا تقریباً تمام این سیستم ممکن است از آب چرخشی یکسانی برای هر دو شرایط بهره‌برداری استفاده کند. این امر هنگام تصمیم‌گیری در مورداستفاده از مواد شیمیایی، حائز اهمیت است. شیمی آب چرخشی (به‌استثنای مواد شیمیایی تصفیه شده اضافه شده) باید مشابه شیمی منبع آب تغیه باشد و تبخیر ناچیز از آن انتظار می‌رود.

شیمی آب دوباره گردش شده می‌تواند فرایند انتخاب استفاده از مواد شیمیایی را هدایت کند. به‌عنوان‌مثال، مدارهای بسته حساس به هدایت به طور معمول نیاز به مواد شیمیایی آلی کاملاً ارگانیک دارند که می‌توانند ضمن تأثیر رسانایی اندک در آب، عملکرد مؤثری را ارائه دهند.

برای مدارهای محلول آب (به طور خاص آب‌نمک با کلسیم) باید پتانسیل رسوب کلسیم و همچنین خوردگی را در نظر گرفت. در نتیجه، این تیمارها باید در شرایط حاد و فقط با pH کمی قلیایی انجام شود (ترجیحاً کمتر از ۸٫۵).

بیشتر بخوانید: ضد خوردگی برج های خنک کننده

متریال استفاده شده در ساخت سیستم آب مداربسته

اطلاع از مواد و جنس بکار رفته در ساخت لوله‌های موجود در مدار آب بسته در هنگام استفاده از مواد شیمیایی بازدارنده، بسیار مهم است. اگر از کرومات‌ها برای ساخت لوله‌ها و تجهیزات استفاده شود، بازدارنده‌های شیمیایی چندعاملی برای سیستم نیاز نیست. در غیر این صورت استفاده از چندین ماده بازدارنده شیمیایی بر اساس مواد بکار رفته حائز اهمیت است.

امروزه استفاده از فرمول‌های چند جزئی برای بهینه‌سازی حفاظت از سیستم‌های چند فلزی بسیار رایج است. برخی از متالورژی‌ها مانند آلومینیوم نیاز به توجه ویژه‌ای در انتخاب یک ماده شیمیایی، دارند. استفاده از نزول معمول است و تقریباً در تمام فرمول‌های شیمیایی مورداستفاده در مدار آب بسته استفاده می‌شود به‌جز زمانی که مس استفاده شده باشد یا اینکه مس به‌عنوان آلاینده سیستم در محیط وجود داشته باشد.

تمیزی سیستم

برای دستیابی به عملکرد شیمیایی مؤثر، سطوح فلزی سیستم باید تمیز باشد. استفاده از محلول تمیزکردن مؤثر به همراه فیلتراسیون جریان جانبی برای سیستم‌های جدید و قدیمی که ممکن است نیاز به تمیزکردن داشته باشند، در نظر گرفته شود. باید توجه ویژه‌ای به کنترل میکروبیولوژیکی قبل از استفاده از فرمولاسیون‌های مبتنی بر نیتریت، شود.

فرمولاسیون‌های شیمیایی ممکن است شامل مهارکننده‌های کنترل رسوب برای حفظ سطوح تمیز و جلوگیری از حمله زیر رسوب باشد. نصب فیلتراسیون یک افزونه نسبتاً کم‌هزینه است که می‌تواند باعث کارایی و صرفه‌جویی در سیستم شود. اگر طراحی تجهیزات تصفیه شامل شستشوی مجدد است، مطمئن شوید که از آب تغذیه تازه استفاده می‌شود و آب چرخشی بسته نیست.

حجم سیستم

آگاهی از حجم سیستم برای اطمینان از دوز کافی مواد شیمیایی مورداستفاده، بسیار مهم است. علاوه بر این، اندازه سیستم ممکن است در انتخاب ماده شیمیایی تأثیر بگذارد، به‌ویژه اگر حجم سیستم قابل‌توجه باشد و یا نشت قابل‌توجه آب مواجه باشد. نشت آب و همچنین نشت‌های کنترل شده، باید برای سیستم‌ها صفر باشد.

اندازه‌گیری حجم سیستم و روند ازدست‌دادن آب، بخش‌های اساسی اطلاعات است. این داده‌ها با روش‌های نسبتاً ساده‌ای حاصل می‌شوند. هنگام ارزیابی حجم سیستم، مطمئن شوید که کل حجم، به‌عنوان‌مثال، بخش‌هایی از سیستم که ممکن است در هنگام ارزیابی حجم در نظر گرفته نشده‌اند، به کار گرفته شده است و یا برای آنها حساب شده است.

کنترل رسوب در تصفیه آب سیستم خنک کننده

چگونه آلودگی‌ ها وارد سیستم گردش آب مدار بسته می‌ شوند؟

هنگامی که در ابتدا سیستم پرازآب می‌شود احتمالاً بیشتر از آب شهر استفاده می‌شود. با خنک‌شدن یا گرم‌شدن آب، اکسیژن آزاد می‌شود. اگر یک واحد انتقال هوا جدید به سیستم متصل شود، آب‌وهوا جدیدی را ایجاد می‌کند. در صورت تغییر بخشی از لوله‌کشی، آب شیرین اکسیژن را ایجاد و آزاد می‌کند.

رسوبات، تراشه‌ها و سایر مواد مانند سرباره جوش که در ساخت اولیه آن استفاده شده‌اند، می‌توانند با وجود لوله‌کشی در کویل‌ها، پمپ‌ها یا چیلرهای سیستم باقی بمانند.

رشد میکروبیولوژیکی بیوفیلم می‌تواند از آب تصفیه نشده ایجاد شده رشد کند. همه این مشکلات ممکن است باعث ایجاد یا کمک به یک یا چند مشکل دیگر شود.

رشد میکروبیولوژیکی باعث ایجاد خوردگی و کمک به رسوب‌گذاری می‌شود. خوردگی باعث ایجاد گردوغبار می‌شود و محیط ایده‌آل برای رشد میکروارگانیسم‌ها فراهم می‌کند.

خوردگی ممکن است به تعمیر یا تعویض تجهیزات گران منجر شود و باعث نشت لوله‌ها شود. رسوب کویل‌ها و مبدل‌های حرارتی ممکن است راندمان انتقال حرارت آنها را کاهش دهد.

ازآنجاکه سیستم آب مداربسته نیازی تخلیه آب مانند برج خنک‌کننده ندارد، با استفاده از مواد شیمیایی مناسب و توجه روزانه، مدار آب بسته اغلب می‌تواند به‌راحتی نگهداری و مراقبت شود. یک برنامه طراحی شده و اجرا شده باید جزئی از برنامه نگهداری شما باشد.

بسته به شرایط سیستم و تجزیه‌وتحلیل آب شما، ممکن است تمیزکردن شیمیایی موردنیاز باشد. این باعث می‌شود سیستم از هرگونه مواد دفع‌کننده، رشد میکروبیولوژیکی و مقیاس آسیاب تمیز شود.

پس از تمیزکردن مدار، یک ماده بازدارنده خوردگی توسط مهندس انتخاب می‌شود. این مهارکننده باید بادقت انتخاب شود تا اطمینان حاصل شود که به هیچ یک از اجزای سیستم شما آسیب نخواهد رساند – لوله‌های مسی و فولادی، پروانه پمپ برنز، مقره‌های لرزش لاستیکی، واشر فلنج و حلقه‌های “O” در دریچه‌ها. آب ورودی نیز باید مورد تجزیه‌وتحلیل قرار گیرد.

اگر سیستم شما مستعد رشد میکروبیولوژیکی باشد، بایوساید ممکن است اضافه شود. یک برنامه آزمایش و نظارت باید ایجاد شود تا اطمینان حاصل شود که سیستم شما پاک و عاری از خوردگی و رشد میکروبی است. نگهداری پیشگیرانه به کاهش هزینه‌های تعمیرات و تعویض تجهیزات و لوله‌کشی کمک می‌کند و این به حفظ کارایی سیستم شما کمک می‌کند.

دکتر کمیکال انواع مشاوره‌های تخصصی برای توسعه و بهبود فرایند در صنایع مختلف ارائه می‌دهد. برای کسب اطلاعات بیشتر در زمینه مشاوره و خرید و فروش مواد شیمیایی با دکتر کمیکال در تماس باشید.