بایوساید یا همان زیست‌کش موادی است که قادر به از بین بردن مکروارگانیسم‌ها است. برای از بین بردن این میکروارگانیسم‌ها در صنایع تصفیه آب و استخراج نفت و گاز اهمیت بسیاری دارد و از مواد شیمیایی همچون ایزوتیازولین، گلوتارآلدئید استفاده می‌کنند.

برای خرید و فروش مواد شیمیایی، فروش بایوساید و دریافت نمونه محصول و مشاوره می‌توانید از طریق شماره 02166568403 با کارشناسان بخش فروش دکتر کمیکال ارتباط برقرار کنید.

ویژگی بایوسایدهای دکتر کمیکال

بایوسایدهای دکتر کمیکال برپایه مواد شیمیایی مختلف فرموله شده و پایه بایوساید براساس کاربرد آن در صنایع، متفاوت است. بایوسایدهای دکتر کمیکال جهت ازبین بردن میکروارگانیسم‌های مختلف فرموله می‌شوند، برهمین اساس استفاده سینرژیک دو پایه بایوسایدی در یک فرمولاسیون امکان‌پذیر است.

بایوسایدها دکتر کمیکال شامل بایوسایدهای اکسنده و غیراکسنده می‌شوند. بنابر شرایط سیکل‌های آب باز و بسته، بیوسایدهای دکتر کمیکال متفاوت خواهد بود. با بررسی آنالیز آب موجود در سیستم‌های صنعتی، بایوساید مناسب توسط متخصصان دکتر کمیکال پیشنهاد خواهد شد.

از دیگر عوامل مهم در ارایه بایوساید به صنعت مقدار دوز مصرفی مناسب جهت از بین بردن میگروارگانیسم‌ها می‌باشد. از آنجایی‌که قیمت بایوساید مسئله اساسی صنایع در ایران است، بایوسایدهای دکتر کمیکال دوز مناسبی را بر اساس آنالیز آب موجود، به سیستم آب صنعتی تحمیل می‌کنند که این مهم باعث مقرون‌به‌صرفه شدن استفاده از بیوساید در صنایع خواهد شد.

انواع بایوسایدهای فرموله شده توسط دکتر کمیکال

بایوساید CHEMICIDE GH 21

بایوساید CHEMICIDE RO 7

بایوساید CHEMICIDE FS 50

بایوساید CHEMICIDE FG 30

بایوساید چیست؟

بایوسایدها مواد شیمیایی هستند که برای از بین بردن میکرو ارگانسیم‌های مختلف، طراحی می‌شوند. اثربخشی بایوسایدها براساس غلظت آن‌ها و مدت زمان استفاده از آن‌ها متفاوت است. اگر غلظت بایوساید پایین‌تر از غلظت کشندگی آن باشد و یا مدت زمان استفاده از بیوساید کوتاه باشد، اثر بخشی biocide کاهش یافته و ممکن است بعضی از میکروارگانیسم‌ها زنده بمانند.

این مواد شیمیایی برای تصفیه آب آشامیدنی، تصفیه فاضلاب، تصفیه آب باطله کشتی‌ها، ضد عفونی کننده و به عنوان عوامل ضد زنگ که مانع از تجمع مولکول‌ها در لوله‌های صنعتی می‌شوند، استفاده می‌شوند. بایوسایدها به شکل مایع و پودر، در فرمولاسیون آماده برای مصرف یا به عنوان کنسانتره تولید می‌شود و با استفاده از تکنیک‌های مختلف بکار می‌روند.

بر اساس نوع بیوساید، آب باطله تصفیه شده کشتی‌ها باید توسط روش‌هایی که از دشارژ شدن غلظت‎‌‎های ناخواسته biocide، جلوگیری می‌کند سم‌زدایی شود. بسیاری از کاربردهای آن‌ها برای تصفیه آب‌های باطله نیاز به خنثی‌کننده‌های شیمیایی دارد.

این مواد شیمیایی به طور وسیعی در سلامت، صنایع غذایی و صنایع تصفیه آب کاربرد دارند. عواملی که بر کارایی بایوسایدها روی میکروارگانسیم‌ها تاثیر می‌گذارند شامل ویژگی‌های شیمیایی آن، اندازه و خصوصیت ارگانیسم، غلظت، فرایند تصفیه، زمان تماس، و کیفیت آب (مانند مقدار نمک، pH، دما، مقدار اکسیژن) هستند.

فروش مواد شیمیایی تصفیه آب و فاضلاب با قیمت‌هایی کاملاً مناسب

کاربرد بایوسایدها

کاربرد بایوسایدها به طور قابل‌توجهی در صنایع مختلف افزایش یافته است. برج خنک کننده یکی از زمینه‌های اصلی کاربرد بایوسایدها در نیروگاه‌ها، معادن و کارخانه‌های شیمیایی است؛ زیرا سیستم‌های آب خنک کننده محیطی مساعد برای رشد میکروارگانیسم‌ها هستند.

رشد میکروارگانیسم‌های کنترل نشده بر روی سطوح رسوب میکروبیولوژیکی تشکیل می‌دهند. براساس کاربرد بایوساید، بازار این ترکیب شیمیایی به شرح زیر تقسیم می‌شود:

  • تصفیه آب و فاضلاب
  • تصفیه آب شهری
  • نفت و گاز
  • نیروگاه‌ها
  • خمیر کاغذ
  • استخرهای شنا
  • معادن
  • نظافت خانگی، صنعتی و سازمانی و مراقبت در منزل
  • رنگ و پوشش
  • مواد نگهدارنده چوب

بایوساید در اسمز معکوس

بایوساید اسمز معکوس برای کنترل رسوب زیستی در غشاهای اسمز معکوس (RO) استفاده می‌شود. تعداد دفعاتی که از بایوساید در سیستم اسمز معکوس استفاده می‌شود به بارگذاری بیولوژیکی و نرخ رشد بیوفیلم بستگی دارد.
 
ایزوتیازولین و DBNPA دو بایوسایدی هستند که در سیستم‌های RO استفاده می‌شوند. این ترکیبات با غشاهای پلی آمید (PA) و استات سلولز (CA) سازگاری کامل دارند. همچنین دی اکسید کلر و محلول هیدروژن پراکسید هم کارایی بالایی دارند. ایزوتیازولون زمان تماس طولانی‌تری نسبت به بایوساید DBNPA دارد و در آب‌هایی با بار آلی بالا مؤثرتر است.
 
کاربرد بایوساید در تصفیه آب

کاربرد بایوساید در تصفیه آب

بایوساید تصفیه آب

بایوساید در صنعت تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب کاربرد گسترده‌ای دارد. کنترل فعالیت میکروبیولوژیکی یکی از مراحل مهم و اغلب حیاتی در بسیاری از فرایندهای تولیدی و صنعتی مانند برج‌های خنک کننده، سیستم‌های مدار بسته، اسمز معکوس و مخازن ذخیره آب سرد است. جهت اطمینان از ایمن بودن و کارایی بهینه این سیستم‌ها، ضروری است که شرایط آب همیشه در شرایط خوبی حفظ شود. با انتخاب بایوساید مناسب در هر سیستم می‌توان به این هدف دست یافت.

عملکرد بیوساید

استفاده مؤثر از بایوساید برای حفظ کنترل میکروبی در فرایندهای تصفیه آب حیاتی است. روش‌ها و رویکردهای مختلفی ممکن است برای بهبود و بهینه‌سازی کارایی بایوساید در این سیستم‌ها استفاده شود. ممکن است به منظور افزایش اثربخشی برنامه کنترل میکروبی، از ترکیبی از انواع بایوسایدهای خاص که اثر هم افزایی را بر روی گونه‌های مختلف ارگانیسم‌ها نشان می‌دهد، استفاده شود.

همچنین زمانی که میکروارگانیسم‌ها نسبت به دوز پایین از یک بایوساید مشخص مقاوم می‌شوند، برای افزایش عملکرد بایوساید، به طور متناوب و دوره‌ای اعمال می‌شود. سایر عواملی که در استفاده مؤثر و بهبود عملکرد بیوساید نقش دارند عبارت‌اند از: توانایی نظارت بر غلظت بایوساید برای دستیابی به دوز دقیق‌تر و استفاده از روش‌های میکروبیولوژیکی سریع برای ارزیابی آلودگی میکروبی.

انواع میکروارگانیسم در برج خنک کننده

میکروارگانیسم تاثیر بر سیستم برج خنک کننده
جلبک • منبع غذایی برای رشد باکتری ها را فراهم می‌کند.
• روی سطوح رسوب کرده و به فرایند خوردگی موضعی کمک می‌کند.
• خطوط لوله و سایر سطوح تبادل گرما را مسدود و پر می کند.
قارچ • با سرعت بالا تکثیر شده و سطوح مبدل حرارتی را می‌پوشاند.
باکتری • برخی از انواع باکتری‌ها مانند لژیونلا بیماری‌زا هستند.
• باکتری‌های کاهش دهنده سولفات می‌توانند سولفات را به سولفید هیدروژن خورنده تبدیل کنند.
• دپلاریزاسیون کاتدیک با حذف هیدروژن از قسمت کاتدی سلول خوردگی
• باکتری‌های تولید کننده اسید، اسیدهای آلی تولید می‌کنند که باعث خوردگی موضعی در خطوط لوله کشی و همچنین خوردگی سطح مبدل حرارتی می‌شوند.
انواع بایوساید

انواع بایوساید

مکانیسم تأثیر بایوسایدها

مکانیسم تأثیر بایوساید ممکن است از طریق برهمکنش فیزیکوشیمیایی، واکنش‌های خاص با مولکول‌های بیولوژیکی، یا اختلال در فرایندهای متابولیکی باشد. مکانیسم عملکرد بایوساید ممکن است باکترواستاتیک و یا باکتری‌کشی باشد. در برهم کنش باکترواستاتیک، باکتری‌ها به لحاظ متابولیکی مهار می‌شوند؛ اما پش از حذف بایوساید از محیط دوباره فعال می‌شوند. اما در برهمکنش باکتری کشی عملکرد حیاتی سلول باکتری به طور برگشت‌ناپذیر مختل شده و آسیب می‌بیند.

بر اساس مکانیسم تأثیر بایوسایدها را می‌توان به دو دسته کلی تقسیم کرد:

  1. بایوساید اکسنده
  2. بایوساید غیراکسنده

بایوساید اکسنده با اکسید کردن (واکنش انتقال الکترون) ساختار سلولی به میکروارگانیسم‌ها حمله می‌کند و باعث اختلال در عبور مواد مغذی از دیواره سلولی می‌شود. بایوسایدهای غیر اکسید کننده از طریق فرایندهای مختلفی کار می‌کنند. این بیوسیدها فرایند تولید مثل و فرایند تنفس باکتری را متوقف می‌کنند یا دیواره سلولی را می‌شکنند.

انواع بایوساید

بیوسایدهای اکسید کننده

بایوسایدهای اکسید کننده با اکسید کردن (یک واکنش انتقال الکترون) به میکروارگانیسم‌ها حمله می‌کنند که باعث اکسید شدن ساختار سلولی و اختلال در انتقال مواد غذایی از دیواره سلولی می‌شوند. کلر، برم و دی اکسید کلر از مؤثرترین بایوسایدهای اکسید کننده هستند. استفاده از این بایوسایدها و کنترل و اندازه‌گیری مقدار دوز آن‌ها نسبتاً آسان است. هر کدام دارای مزایا و معایبی هستند که قدرت تصمیم‌گیری را جهت استفاده در سیستم‌های متفاوت و به خصوص می‌دهند.

خصوصیات انواع بایوسایدهای اکسید کننده

برای مطالعه کامل جداول موبایل خودتان را به صورت افقی بچرخانید

بایوساید اکساینده دوز معمول (میلی گرم بر لیتر) محدوده PH مکانیسم عملکرد مزایا محدودیت‌ها ملاحظات
کلر 2-20 6-8 با آب واکنش داده و هیپوکلرو اسید تولید می‌کند که ساختار باکتری‌ها را از طریق اکسیداسیون در هم شکسته و از بین می‌برد. • ارزان و در دسترس
• پوشش طیف گسترده ای از میکروارگانیسم‌ها
• امکان بررسی راحت دوز مورد نیاز و مقادیر باقی مانده
• در آب قلیایی که pH آن بالای 8 باشد تاثیرگار نیست
• تولید فراورده جانبی هیدروکلرواسید که کحیط را اسیدی می‌کند
• در حضور ترکیباتی همچو ازت، آمونیاک، هیدروکربن‌ها، متانول، اتیلن گلیکول، آهن، منگنز و سولفید ها کارایی ندارد
• تخریب محیط زیست
• باقیمانده کلر آزاد: 0.2-1mg / L
(پیوسته).
• 0.5-2mg / L (دوز لجن دوره‎‌ای).
• افزایش کارایی در کنار استفاده از بایوسایدهای غیر اکسید کننده و دیسپرسنت‌های بیولوژیکی
محلول سدیم هیپوکلریت 1-3 6-7.5 با واکنش با آب برای تشکیل اسید هیپوکلروز که ساختار باکتری ها را با اکسیداسیون از بین می برد. از دست دادن اثربخشی در آب قلیایی (pH بالاتر از 7/5)
• مشکل رسوب بالقوه.
• گران.
• هیدروکسید سدیم محصول جانبی واکنش است که باعث افزایش pH سیستم می‌شود.
• کاهش اثر بخشی در pH بالا با تبدیل اسید هیپوکلروز به یون هیپوکلریت
• عدم اثربخشی در حضور آلاینده‌ها:
o ترکیبات ازت
o هیدروکربن
o آهن
o منگنز
o سولفیدها
• به سرعت در زیر نور و اشعه ماوراء بنفش تجزیه می‌شود.
• باقیمانده کلر آزاد: 0.2 – 1 میلی‌گرم در لیتر (مداوم)
• 5/0 – 2 میلی‌گرم در لیتر (دوز دوره‌ای لجن)
 
کلسیم هیپوکلریت (Cal Hypo) 6-7.5 با واکنش با آب
اسید هیپوکلروز تولید می‌شود که ساختار باکتری را از بین می‌برد.
• طیف گسترده فعالیت.
• نظارت ساده بر دوز و مقادیر باقیمانده
از دست دادن اثربخشی در آب قلیایی (pH بالاتر از 7/5)
• مشکل رسوب بالقوه.
• گران.
• هیدروکسید سدیم محصول جانبی واکنش است که باعث افزایش pH سیستم می‌شود.
• کاهش اثر بخشی در pH بالا با تبدیل اسید هیپوکلروز به یون هیپوکلریت
• عدم اثربخشی در حضور آلاینده‌ها:
o ترکیبات ازت
o هیدروکربن
o آهن
o منگنز
o سولفیدها
• به سرعت در زیر نور و اشعه ماوراء بنفش تجزیه می‌شود.
• باقیمانده کلر آزاد: 0.2 – 1 میلی‌گرم در لیتر (مداوم)
• 5/0 – 2 میلی‌گرم در لیتر (دوز دوره ای لجن)
دی اکسید کلر 0.1-5 4-10 با مختل کردن حمل و نقل مواد مغذی در دیواره سلولی باکتری‌ها و حذف بیوفیلم از سیستم. • نسبت به pH غیر حساس است.
• ماده اکسید کننده قدرتمند.
• برخلاف سفید کننده و کلر ، می‌توان از آن در سیستم حاوی نیتروژن و ترکیب آلی استفاده کرد.
• حلالیت خوب.
• سولفید آهن را حل می‌کند.
• توسط نور خورشید و اشعه ماوراء بنفش قابل تخریب می‌شود.
• گران.
• لزوم تولید در محل با استفاده از تجهیزات ویژه
• مقادیر باقیمانده: 0/2 میلی‌گرم در لیتر (مداوم)
• 0.5 – 1.0 میلی‌گرم در لیتر (دوز لجن)
تری کلرو ایزو سیانوریک اسید [TCCA] 0.5 7-8 با واکنش با آب
اسید هیپوکلروز تولید می‌شود که ساختار باکتری را از بین می‌برد.
• طیف گسترده فعالیت.
• نظارت و مدیریت ساده
• کاربرد ساده تر و ایمن تر نسبت به باقی بایوسایدهای بر پابه کلر
• از بین رفتن اثر بخشی در pH بالا چون اسید هیپوکلروز به
یون هیپوکلریت تبدیل می‌شود.
• عدم اثربخشی در حضور آلاینده‌ها:
o ترکیبات ازت
o هیدروکربن
o آهن
o منگنز
o سولفیدها
• باقیمانده کلر آزاد: 0.2 – 1 میلی گرم در لیتر (مداوم)
• 5/0 – 2 میلی گرم در لیتر (دوز دوره ای لجن)
هیدانتوئین هالوژنه مثل:
برومو-3-کلرو-5و5-دی متیل هیدانتوئین (BCDMH) ، دی کلرو 5و5-دی متیل هیدانتوئین
7-10 با واکنش با آب
اسید هیپوکلروز تولید می شود که ساختار باکتری را از بین می برد.
• در شرایط قلیایی هم اثرگذار است. • عدم اثربخشی در حضور آلاینده ها:
o هیدروکربن
o آهن
o منگنز
سدیم برومید 7-10 با واکنش با آب
اسید هیپوکلروز تولید می شود که ساختار باکتری را از بین می برد.
• سدیم برمید فعال با افزایش pH سیستم مؤثرتر می شود. • لزوم افزودن ماده فعال کننده (مانند گاز کلر و سفید کننده)
• عدم اثربخشی در حضور آلاینده ها:
o هیدروکربن
o آهن
o منگنز
• به سرعت در زیر حرارت و اشعه ماوراء بنفش تجزیه می شود.
• باقیمانده هالوژن: 0.2 – 0.5 میلی گرم در لیتر (مداوم)
• 5/0 – 2/0 میلی گرم در لیتر (دوز لجن دوره ای)
هیدروژن پراکسید 7-9 با تجزیه به رادیکال های آزاد اکسیژن که پروتئین میکروارگانیسم ها را با اکسید کرده و از بین می برد. • بدون مشکلات ناشی از مقادیر باقیمانده یا پساب • نیاز به غلظت بالا • احتیاط ایمنی اضافی باید در هنگام ذخیره سازی و استفاده از پراکسید هیدروژن در نظر گرفته شود.
اوزون 1-5 7-9 با آزاد کردن رادیکال های هیدروکسیل که باعث اکسید شدن اجزای باکتری ها و نابودی مستقیم آن ها می شود. • ماده اکسید کننده قدرتمند
• بدون مشکلات ناشی از مقادیر باقیمانده یا پساب
• عدم رشد مجدد میکروارگانیسم
• سرعت از ین بردن میکروارگانیسم ها
• ناپایدار است ، باید قبل از استفاده در محل ایجاد شود.
• باقیمانده ای به جا نمی گذارد و شناسایی آن مشکل است.
• بسیار واکنش پذیر و خورنده ، مناسب برای استفاده در سیستم های مقاوم در برابر خوردگی
• ممکن است باعث رسوب ناخواسته آهن و منگنز شود
• ممکن است مهارکننده ها و دیسپرسنت ها را از بین ببرد.
• برای استفاده در آب جبرانی سخت (> 500 میلی گرم در لیتر به شکل CaCO3) مناسب نیست.
• برای اطمینان از محافظت کامل در سیستم های بزرگ ممکن است مصرف چندباره نیاز باشد.
• پیش تصفیه هوا و فیلتراسیون جریان جانبی آب خنک کننده برج می تواند عملکرد ازن را افزایش دهد.
• نیاز به سیستم تهویه هوا یا سیستم تهویه مکانیکی برای از بین بردن گرمای اضافی تولید شده درواحد تولید ازن

بیوسایدهای اکسید کننده (ترکیبات دارای هالوژن)

  • برومین (Bromine)
  •  کلر (کلر آزاد، هیپو کلرو اسید و نمک‌های هیپوکلریت) Chlorine (free chlorine, hypochlorous acid, hypochlorite salts)
  • دی اکسید کلرین (Chlorine dioxide)
  •  ید (Iodine)
  • سدیم کلریت (Sodium chlorite)

بایوسایدهای اکسید کننده برای ضد عفونی کردن آب آشامیدنی، سیستم‌های خنک کننده و سطوح استفاده می‌شوند.

ویژگی ها:

1. خورندگی
2. حضور مواد آلی اثرات آن‌ها را محدود کرده و ممکن است به دوزهای بالاتر نیاز باشد
3. باقیمانده‌ها پس از تصفیه در آب می‌مانند
4. احتمال بوجود آمدن مواد جانبی مضر

بایوساید اکسید کننده

بایوساید اکسید کننده

بیوسایدهای اکسید کننده (ترکیبات بدون هالوژن)

  • هیدروژن پراکسید (Hydrogen peroxide)
  • پتاسیم پرمنگنات (potassium permanganate)
    برای ضد عفونی کردن آب آشامیدنی، سیستم‌های خنک کننده و سطوح استفاده می شوند.
    ویژگی ها:
    1. حضور مواد آلی اثرات آن‌ها را محدود کرده و ممکن است به دوزهای بالاتر نیاز باشد.
    2. باقیمانده‌ها پس از تصفیه در آب می‌مانند.
    3. خورندگی متوسط

بیوسایدهای اکسید کننده (اسیدها)

  •  پراستیک اسید (Peracetic acid)
    کاربرد پراستیک اسید در تصفیه فاضلاب است.
    ویژگی ها:
    1. ضد عفونی کننده موثر بدون ایجاد باقیمانده‌های سمی
    2. بسیار موثرتر از هیدروژن پراکسید
    3. خورنده
    4. در غلظت‌های بسیار پایین ویژگی کشنده بر علیه رنج وسیعی از میکرواگانیسم‌ها دارد
    5. در حضور ماده آلی کارایی بالایی دارد

کلر

کلر از سال ۱۸۴۶ به‌عنوان ضد عفونی کننده استفاده می‌شود و به طور وسیعی به عنوان روش کنترل میکروارگانیسم‌ها در سیستم‌های خنک کننده صنعتی کاربرد دارد. علیرغم قوانین EPA جهت محدود کردن کلر بواسطه سمیت و نگرانی‌هایی به عنوان سرطان‌زا بودن آن، هنوز به‌عنوان یک biocide عمومی موثر و ارزان استفاده می‌شود. وقتی کلر به آب اضافه می‌شود، واکنش شیمیایی اولیه مخلوطی از هیپوکلرواسید و هیدروکلریک اسید را ایجاد می کند:

Cl2-HO2

Cl2-HO2

HOCl یک اکسیدانت واقعی است که به میکروارگانیسم‌ها حمله می‌کند. وقتی PH افزایش یابد، HOCl تجزیه شده و هیپو کلریت ایجاد می‌شود:

hypochloro

hypochloro

OCl- نیز یک اکسیدان است اما قدرت آن کمتر از HOCl است. در pH=5.5، غلظت HOCl در محلول نزدیک ۱۰۰ درصد است. وقتی pH محلول به ۸٫۵ افزایش می‌یابد، غلظت HOCl به ۱۰ درصد کاهش یافته و غلظت OCl- نزدیک به ۹۰ درصد است. از آنجایی‌ که برج‌ خنک کننده در pH ای بالاتر از ۷٫۵ کار می‌کنند برج‌های آبی هیچ وقت بیش از ۵۰ درصد از HOCl را ندارند.

منحنی تفکیک کلر

منحنی تفکیک کلر

وقتی کلر وارد آب می‌شود، تعداد زیادی واکنش رخ خواهد داد. یکی از مهم‌ترین واکنش‌ها، با آمونیاک است که کلرآمین تشکیل می‌شود که بایوسایدی ضعیف است. بعضی از تصفیه خانه‌های آب از کلرآمین به‌جای کلر به عنوان ضد عفونی کننده استفاده می‌کنند چون مواد جانبی مضر و سرطان‌زای ایجاد شده در آن کمتر است.

بسته به pH محلول و نسبت هیپوکلر به آمونیاک واکنش‌ها ممکن است باعث تولید منو، دی و تری کلرو آمین شوند. این کلروآمین‌ها به عنوان کلر ترکیبی شناخته می‌شوند. کلر کلی جمعی از کلرهای آزاد (HOCl و OCl-) و کلرهای ترکیبی است. کلر همچنین می‌تواند با آهن، منگنز، سولفور و مواد آلی واکنش دهد.

روغن، گریس، تانین و لیگنین در آب‌های ساکن می‌توانند به طور چشمگیری اثربخشی بایوسایدی کلر را کاهش دهند. مقدار مصرفی کلر همراه با گرما، تخریب توسط اشعه خورشید بواسطه فراریت آن، باید در سیستم‌های آب خنک کننده در نظر گرفته شوند.

برای اندازه‌گیری کلر آزاد و ترکیبی روش کلرومتریک DPD (N,N’ diethyl-p- phenylene-diamine) بسیار سریع و نسبتا آسان است. در این روش شدت رنگ صورتی تشکیل شده در واکنش متناسب با سطح کلر موجود در محلول است. تداخلات این روش مقدار بالای کلسیم و بازی بودن آب است که می‌توان توسط سولفوریک اسید یک نرمال pH را بین ۶ و ۷ کاهش داد.

برم

مانند کلر، برم در آب هیدرولیز شده و هیپو برومو اسید تشکیل می‌شود که قدرت اکسید کنندگی آن مشابه HOCl است. HOBr تجزیه شده و H+ و OBr- ایجاد می‌شوند، اما واکنش در pH بالاتری از کلر رخ می‌دهد. یک محلول برم با pH=8.5 تقریباً نزدیک به ۶۰ درصد HOCl دارد، درحالی‌که محلول کلر با pH مشابه ۱۰ درصد HOCl دارد.

در بسیاری از موارد استفاده از دوز کمتری از برم کنترل میکروبیولوژیکی مشابهی با کلر در برج خنک کننده دارد. از دیگر مزیت‌های برم واکنش با آمونیاک و دیگر ترکیبات نیتروژنی است که بر خلاف کلرآمین‌ها بایوسایدهای موثری هستند. برم نسبت به کلر از خورندگی کمتری برای آلیاژهای مسی برخوردار است. باقیمانده‌های برم می‌توانند با استفاده از روش کالوریمتریک DPD مورد آنالیز قرار گیرند. مثل کلر، تست برم باید در زمان نمونه‌برداری انجام گیرد.

دی اکسید کلر

دی اکسید کلر (ClO2) اکسید کننده‌ای بسیار قوی است که در آب محلول است، اما تا زمانیکه با یک میکروارگانیسم واکنش دهد، در حالت گازی می‌ماند. قدرت اکسیدکنندگی ClO2 بیش از دو برابر کلر است و pH سیستم اثری بر آن ندارد. با ترکیبات نیتروژنی و ارگانیک‌ها، واکنش نمی‌دهد و در نتیجه مواد جانبی محتمل سرطان‌زا تولید نخواهند شد. دی اکسید کلر یک بایوساید اکسید کننده گران است، اما مزایا و اثربخشی آن نسبت به کلر و برم ممکن است در بعضی از سیستم‌ها مقرون به صرفه باشد.

بایوساید غیر اکسید کننده

بایوساید غیر اکسید کننده

بایوسایدهای غیر اکسید کننده

آلدهیدها

  •  گلوتارآلدهید (Glutaraldehyde)
    ضدعفونی کننده در بیمارستان‌ها، کتابخانه‌ها و تثبیت کننده‌های بیولوژیکی.
    ویژگی ها:
    1. راندمان کم و متوسط در حضور ماده آلی
    2. باقیمانده‌ها پس از تصفیه در آب می‌مانند

آمین ها و آمیدهای هالوژن دار

  • دی برمو نیتریلو پروپیانو آمید (Dibromonitrilopropionamide (DBNPA
    کاربرد در سیستم‌های تصفیه آب کاغذ و کاغذ، ضد عفونی سیستم‌های صنعتی
  •  آمین‌های چرب Fatty amines
    کاربرد به عنوان ضد خوردگی و ضد رسوب

بایوساید های غیر اکسید کننده (کتون های هتروسیکل)

  •  پلی هگزا متیلن بی گوانید (Polyhexamethylene biguanide (PHMB
    کاربرد به عنوان ضدعفونی کننده سیستم‌های آب صنعتی
  • ایزوتیازولن (خرید ایزوتیازولین)

به عنوان جایگزین برای ترکیبات ارگانوتین (ترکیبات شیمیایی که حداقل یک پیوند بین قلع و کربن دارند)

خصوصیات انواع بایوساید غیر اکسید کننده

بایوساید غیراکساینده دوز معمول (میلی گرم بر لیتر) محدوده PH مکانیسم عملکرد مزایا محدودیت ها ملاحظات
كاربامات مانند: دی متیل اتیل کربامات سدیم ، دی متیل تیتوکاربامات پتاسیم 12-18 7-8.5 با قطع متابولیسم سلولی برای از بین بردن میکروارگانیسم ها از طریق کیلیت شدن با یون های فلزات سنگین. • ضد ارگانیسم های تولید کننده تخمیر.
• در pH پایین و یا در حضور فلزات سنگین موثر است.
• با فلزات واکنش نشان داده و باعث بروز مشکل خوردگی می شود.
2،2-دی برمو-3- نیتریلوپروپیون امید (DBNPA) 1-2 6-8.5 • با حمله به دیواره سلولی باکتری ها در انتقال مواد مغذی اختلال ایجاد می کند.
• با اتصال به پروتئین برای ایجاد اختلال در متابولیسم باکتری ها.
• عملکرد سریع • در برابر جلبک ها مؤثر نیست.
• به سرعت در pH بالای 8 هیدرولیز می شود.
• تجذیه پذیر در برابر نور
• با سولفید هیدروژن ، آلاینده های آلی و ترکیبات کاهنده قوی سازگار نیست.
ایزوتیازولین 0.5-2 6.5-9 با مختل کردن انتقال مواد غذایی از طریق دیواره سلولی و تنفس میکروبی باعث از بین رفتن میکروارگانیسم ها می شود. • هم در برابر باکتری هوازی معمولی و هم باکتری های اسپوردارموثر است.
• موثر در طیف وسیعی از pH
• عملکرد ضعیف در برابر جلبک ها
متیلن- (بیس) تیوسیانات (MBT) 0.5-1 6-7.5 • با مسدود کردن انتقال الکترون در میکروارگانیسم ها به طوریکه مانع از واکنش اکسایش-کاهش می شوند.
• با دفع آنزیم.
• سرعت عملکرد بالا • حساس به pH و هیدرولیز سریع در pH بالاتر از 7/5
• حلالیت کم در آب
• نفوذ ضعیف
• MBT آمیخته با Quats می تواند حداکثر اثربخشی را داشته باشد.
نمک های چهارتایی آمونیوم (کواتس) 5-10 6.5-8.5 با تشکیل پیوند الکترواستاتیکی با دیواره سلولی باکتری ها باعث دفع پروتئین شده و بر نفوذپذیری تأثیر می گذارد. • موثر در برابر جلبک ها و باکتری ها
• هزینه پایین
• در شرایط سختی بالا ، و در حضور کلریدها ، روغن ، خاک ، گل و لای و … غیرفعال می شود.
پلی{اکسی اتیلن(دی متیل ایمینو) اتیلن-(دی متیل ایمینو} اتیلن دی کلراید}
(Polyquat)
3-6 7.5-9 با تشکیل پیوند الکترواستاتیکی با دیواره سلولی باکتری ها باعث دفع پروتئین شده و بر نفوذپذیری تأثیر می گذارد. • بی خطر
• طیف گسترده عملکرد
• حداقل خطر و تحریکات پوستی
گروه تریازین
مانند: 2- (تر-بوتیل آمینو) –
4-کلرو 6- (اتیل امینو) –
s-تریازین
0-14 با مهار فتوسنتز جلبک ها. • بسیار موثر در از بین بردن جلبک ها
• عملکرد مناسب در تمامی pH ها
• کف تولید نمی کند
• سختی روی عملکرد آن تاثیر ندارد.
تری بوتیل تترادسیل فسفونیوم کلرید (TTPC) 5-20 2-12 با ویژگی های عملكرد سطحی ، فرآیندهای آنزیم سلولی را مختل کرده ، و باعث آسیب جدی به غشای سلول میكروبی می شود. • طیف عملکرد گسترده
• بسیار موثر جهت از بین بردن جلبک ها
گلوتارآلدهید 45-56 6.5-9 با اتصال به پروتئین های بیرونی سلول باعث از بین رفتن نفوذپذیری سلولی می شود. • عملکرد سریع
• موثر روی باکتری ها و بیوفیلم های کاهنده گوگرد
• حداقل تاثیرات زیست محیطی به دلیل نیمه عمر کوتاه
•تاثیر محدود بر جلبک ها و قارچ ها
بایوساید فلزی

بایوساید فلزی

بایوساید فلزی

  • نقره به صورت یونی و نمک جهت ضد عفونی کردن سیستم‌های آب صنعتی استفاده می‌گردد.
    ویژگی‌ها:
    1. کاربردهای محدودی دارند.
    2. بدلیل اثرات جانبی بر سلامت انسان‌ها به طور عمومی استفاده نمی‌شود.

بایوسایدهای دیگر

  •  تیو سیانو متیل تیو بنزو تیازول (Thiocyanomethylthio benzothiazole (TCMTB
  • بنزالکونیوم کلراید Benzalkonium chloride
  • کلروتالونیل Chlorothalonil
  • فنول Phenol
  • سدیم هیدروکسید Sodium hydroxide

مشکلات میکروبیولوژیکی

مشکلات میکروبیولوژیکی مرتبط با برج خنک‌کننده در فرایندهای صنعتی توسط گروهی از گیاهان میکروسکوپی یا میکروارگانیسم‌هایی شبیه گیاه ایجاد می‌شود که از آنها با عنوان میکرو فلورا یاد می‌شود.

میکروفلورا معمولاً از جلبک‌ها، قارچ‌ها و باکتری‌ها تشکیل شده است. به‌ندرت یک نوع میکروارگانیسم به طور کامل مسئول یک مشکل عملیاتی گسترده در یک سیستم است؛ اما در برخی موارد استفاده از یک بایوساید می‌تواند طیف گسترده‌ای از باکتری‌ها را از بین ببرد.

خرید مواد شیمیایی ضد جلبک با بالاترین کیفیت موجود در بازار

هر یک از انواع مختلف میکروارگانیسم‌ها دارای ویژگی‌های منحصربه‌فرد و همچنین بسیاری از ویژگی‌های مشترک هستند. بررسی در موردنیاز به بایوساید و ویژگی‌های رشد میکروارگانیسم‌ها به شناسایی و کنترل مشکلات مرتبط با سیستم‌های برج خنک‌کننده فرایند کمک می‌کند.

سیستم‌های خنک‌کننده آب شامل آب‌خنک کننده چرخشی باز، چیلر آب / سیستم آب‌خنک کننده بسته و آب‌خنک کن یکبار مصرف هستند. کارخانه‌های تولید برق، کارخانه‌های تولید کاغذ و خمیرکاغذ، کارخانه‌های تولید فولاد، کارخانه‌های تولید قند / الکل، پالایشگاه / کارخانه‌های پتروشیمی و غیره چند مورد از بسیاری از صنایع هستند که با مشکلات مربوط به رشد کنترل نشده میکروارگانیسم‌ها در برج‌های خنک‌کننده فرایند درگیر هستند و استفاده از بایوسایدها بسیاری از هزینه‌های عملیاتی این مجموعه‌ها را کاهش خواهد داد.

درگذشته، شرایط و رویه‌های عملیاتی وجود داشت که فقط به بررسی ثانویه مشکل بالقوه ناشی از میکروارگانیسم‌ها نیاز داشت. بااین‌حال، تحت شرایط فعلی عملیاتی، لازم است که کنترل میکروارگانیسم‌ها در سیستم‌های آب‌خنک کننده فرایند را به‌عنوان یک نگرانی اصلی در نظر بگیریم.

تأثیر بر محیط‌زیست، هزینه‌های بالای انرژی، نواوری‌های مهندسی، شرایط عملیاتی با فناوری پیشرفته و سرمایه‌گذاری کلان تنها چند مورد از شرایطی است که استفاده از بایوساید را به‌عنوان اصلی‌ترین ماده شیمیایی در تصفیه آب فرایندی برج خنک‌کننده ضروری می‌کند.

مشکلات مرتبط با رشد کنترل نشده میکروارگانیسم‌ها در برج‌های خنک‌کننده را می‌توان در چهار دسته قرارداد:

  • لجن زیستی (بایوفیلم یا زیست‌توده)
  • ترسیب و فولینگ
  • تخریب چوب
  • خوردگی ناشی از میکروب
انتخاب بایوساید

انتخاب بایوساید

عوامل تعیین‌ کننده بایوساید

انتخاب بایوساید مناسب یا ترکیبی از بایوسایدها به عوامل مختلفی بستگی دارد. ملاحظات اصلی عبارت‌اند از:

  • نوع میکروارگانیسم‌های درگیر
  • سابقه عملکرد قبلی سیستم
  • نوع سیستم آب‌خنک کننده فرایند
  • مواد شیمیایی مورداستفاده برای کنترل رسوب و خوردگی
  • خصوصیات شیمیایی و فیزیکی آب موجود در سیستم
  • محدودیت‌های زیست‌محیطی

اغلب اوقات روش استفاده شده برای کاربرد بایوساید به‌اندازه انتخاب خود ترکیب بایوساید مهم است. یک بایوساید نامناسب فواید مطلوبی را ایجاد نمی‌کند و در برخی شرایط می‌تواند مشکل رسوبات زیستی را شدیدتر کند.

عواملی که هنگام استفاده از بایوساید باید در نظر گرفته شود، مقدار دوز یا میزان باقیمانده، دوز لجن در مقابل خوراک مداوم یا متناوب، فرکانس افزودن و محل افزودن است.

میزان بایوساید در غلظت توصیه شده، در هر دوره تزریق مشخص به سیستم اضافه می‌شود که به حجم آب تصفیه شده، یعنی ظرفیت سیستم بستگی دارد.

سطح غلظت ایجاد شده توسط بایوساید بستگی به حداقل غلظت مؤثر (غلظت مهارکننده بایوساید) موردنیاز برای رسوب زیستی مورداستفاده و شدت مشکل میکروبیولوژیکی دارد. همچنین باید در نظر گرفته شود که زمان تماس موردنیاز غلظت بایوساید با میکروفلورا کنترل شود.

زمان تماس و غلظت مورداستفاده بایوساید در ابتدا تحت شرایط آزمایش کنترل شده تعیین و در شرایط عملیات واقعی تأیید می‌شود و می‌تواند طبق تولید کننده بایوساید باشد.

غلظت‌های خیلی کم بایوساید نه‌تنها بی‌تأثیر هستند، بلکه در واقع ممکن است رشد برخی از میکروارگانیسم‌ها را تحریک کنند. زمان تماس کافی برای تماس بایوساید با رسوبات لازم است؛ زیرا بسیاری از میکروارگانیسم‌ها در اثر تماس فوری با اکثر بایوسایدهای غیرفلزی آلی جدید که در تصفیه آب امروزی به کار گرفته می‌شوند، از بین نمی‌روند.

همان‌طور که به طور معمول استفاده می‌شود، بایوسایدها سیستم را عقیم نمی‌کنند، بلکه بایوسایدها درعین‌حال که رقابت بیولوژیکی را حفظ می‌کنند، جمعیت رسوبات زیستی را به زیرسطح بحرانی کاهش می‌دهند. بااین‌حال، اگر زمان تماس یا غلظت بایوساید کافی نباشد، ممکن است تعادل بیولوژیکی طبیعی بر هم بخورد و ارگانیسم‌های مقاوم‌تر به دلیل کاهش رقابت، تکثیر شوند.

برای ایجاد اطمینان از غلظت و زمان تماس بایوساید در سیستم، استفاده از بایوسایدهایی که می‌توانند طیف وسیعی از میکروارگانیسم‌ها را کنترل کنند، توصیه می‌شود. برای جلوگیری از رسوبات زیستی و غلبه غالب میکروارگانیسم‌ها در برابر مقاومت می‌توان دو بایوساید متناوب را تزریق نمود، یک روش استفاده از یک بایوساید به مدت دو تا سه هفته و روش دیگر استفاده از یک بایوساید جایگزین برای یک یا دو هفته.

بایوساید جایگزین ممکن است درجه متفاوتی از اثربخشی در برابر میکروارگانیسم‌هایی داشته باشد که در برابر بایوساید اول مقاومت بیشتری دارند و بالعکس. در حالت ایده‌آل، جفت بایوسایدهای متناوب باید درجه قابل‌توجهی از مقاومت میکرو فلورا را در برابر برنامه تزریقی بایوساید از بین ببرند.

بایوسایدها برای کنترل رشد میکروبی در سیستم‌های گرمایش مداربسته و چیلرها استفاده می‌شوند. بایوسایدها بقایای زیستی مخرب را تجزیه می‌کنند و مواد جامد ناشی از میکروارگانیسم‌ها را ته‌نشین می‌کنند. دوز مناسب سیستم شما با بایوساید صحیح برای کاهش حداقل خوردگی ناشی از میکروب و انسداد اضافی ناشی از آن کلیدی است. بایوسایدها عملکرد سیستم را بهینه می‌کنند و هزینه بالقوه تعمیرات و نگهداری در آینده را کاهش می‌دهند.

مدارهای بسته و چرخه‌هایی که از آب به‌عنوان ماده اولیه استفاده می‌کنند، در بسیاری از محیط‌های تولیدی، تجاری و صنعتی به کار گرفته می‌شوند. فعال نگه‌داشتن سیستم‌های آب و نظارت بر رشد میکروبی برای اطمینان از جلوگیری از خرابی‌های غیرمنتظره و پرهزینه سیستم کلیدی است.

ارگانیسم‌های کوچک موجود در سیستم‌های مداربسته آب می‌توانند منجر به تجمع بیوفیلم در لوله‌ها و سطوح مبدل حرارتی شوند. این می‌تواند باعث محدودیت جریان و خوردگی سیستم شود.

برای تصفیه مؤثر یک سیستم، شما باید سطح باکتری‌شناسی را به طور منظم مانتیتور کرده و در صورت لزوم از یک بایوساید مؤثر استفاده کنید تا سیستم به طور مؤثر کار کند.

سیستم‌های آب سردوگرم در ساختمان‌ها به‌عنوان منابع بالقوه تکثیر لژیونلا شناخته شده است. درحالی‌که ممکن است با طراحی خوب سیستم، خطر تکثیر لژیونلا در چنین سیستم هایی به حداقل برسد، اما در عمل مشخص شده است که بسیاری از سیستم‌ها مطابق با ایده‌آل نیستند و طراحی مجدد آنها از نظر اقتصادی ممنوع است.

استفاده از روش های درمانی به‌صورت آنلاین به‌عنوان وسیله‌ای برای به‌حداقل‌رساندن خطر تکثیر لژیونلا در بسیاری از موارد پذیرفته شده است. تزریق کلر (معمولاً به شکل هیپوکلریت) به سیستم برای حفظ ذخیره کلر بدون 2 پی‌پی‌ام ، معمولاً مورداستفاده قرار می‌گیرد. در بسیاری از موارد اثبات می‌شود که مؤثر است. بااین‌حال استفاده از کلر نگرانی‌های زیادی را ایجاد می‌کند

اگر منبع آب حاوی مواد شیمیایی باشد که می‌توانند با کلر واکنش دهند، استفاده از کلر در غلظت‌های نسبتاً بالا ممکن است باعث تولید محصولات فرعی کلر شود. چنین مواد شیمیایی کلر شده کمیاب به‌عنوان سرطان‌زا شناخته شده‌اند و وجود آنها در منابع آب برای مصرف احتمالی انسان باید به حداقل برسد.

بیوفیلم‌هایی که ممکن است در سیستم‌های آبی ایجاد شوند، به‌عنوان زیستگاه‌های ایده‌آل برای بقا و رشد لژیونلا شناخته می‌شوند. کلر به‌راحتی در چنین بیوفیلم‌هایی نفوذ نمی‌کند و لژیونلا را از بین نمی‌برد.

وقتی pH آب سیستم از 7 بالاتر رود اثربخشی کلر به طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد و در pH بالاتر از 8 به‌عنوان یک ضدعفونی‌کننده تا حد زیادی بی‌اثر است.

در آخر پیشنهاد می‌کنیم مقاله “از بین بردن جلبک استخر” را مطالعه کنید.

سوالات متداول

بایوساید برای چیست؟

بایوسایدها مواد شیمیایی هستند که برای از بین بردن میکرو ارگانسیم‌های مختلف، طراحی می‌شوند. اثربخشی بایوسایدها براساس غلظت آن‌ها و مدت زمان استفاده از آن‌ها متفاوت است. اگر غلظت بایوساید پایین‌تر از غلظت کشندگی آن باشد و یا مدت زمان استفاده از بیوساید کوتاه باشد، اثر بخشی biocide کاهش یافته و ممکن است بعضی از میکروارگانیسم‌ها زنده بمانند.

انواع بایوسایدها؟

بیوسایدهای غیر اکسید کننده و بیوسایدهای اکسید کننده

انواع بایوسایدهای تولید شده دکتر کمیکال

بایوساید CHEMICIDE GH 21
بایوساید CHEMICIDE RO 7
بایوساید CHEMICIDE FS 50
بایوساید CHEMICIDE FG 30

شرکت دکتر کمیکال با بررسی آنالیز از برج خنک‌ کننده و در نظر گرفتن ظرفیت آب برج، محصولات ضد خوردگی برج خنک کننده را برای انواع برج خنک کننده پیشنهاد می‌کند.

محصولات ضد خوردگی دکتر کمیکال بر پایه فسفونات‌های آلی است این ترکیبات آلی کارایی مناسبی در ممانعت از خوردگی دارند. پلی کربوکسیلیک اسید مثالی از یک ضدخوردگی مؤثر فسفوناتی ست.

ترکیبات ضد خوردگی بنزو تری آزول و تولیل تری آزول از جمله مواد ضد خوردگی برای کولینگ تاور هستند که با نقش مؤثر خود به عنوان کیلیت‌کننده‌های اکسیدهای فلزی، از خوردگی فلزات بکار رفته بخصوص در برج‌های خنک‌ کننده می‌شوند.

همچنین انواع بایوسایدهای دکتر کمیکال که توسط متخصصان این گروه فرموله و تولید می‌شود برای جلوگیری از خوردگی میکروبی در برج خنک‌کننده بسیار مؤثر است.

گروه متخصصان دکتر کمیکال در توسعه و ارائه مواد شیمیایی مؤثر در کنترل خوردگی برج خنک‌ کننده پیشرو است. برای کسب اطلاعات بیشتر‌ در‌ رابطه با خرید و فروش مواد شیمیایی برج خنک کننده با ما در تماس باشید.

 

02166568403

برج خنک کننده چیست؟

برج خنک کننده (cooling tower) یا برج خنک کن نوعی از مبدل‌های حرارتی هستند که به آب‌وهوا مجوز می‌دهند تا با همدیگر در ارتباط باشند و درجه حرارت آب گرم را پایین بیاورند.

کار تمام کولینگ تاور بر مبنای ایجاد سطح تماس بیشتر بین جریان آب گرم و هوای سرد و در نتیجه تبادل حرارتی بین این دو می‌باشد. بنابراین لازم است جهت بهترین راندمان همیشه سطح تماس هوا و آب (میزان عبور هوا و آب از پکینگ‌های برج) در بالاترین حد ممکن باشد. که جهت انجام این کار لازم است تدابیری اندیشیده شود.

همه تدابير به كار گرفته شده در این مورد در راستای تصفيه آب ورودی به برج‌های خنک کننده جهت جلوگیری از ۴ پیامد زیر است:

  1. خوردگی (CORROSION) و فرسايش
  2. تشكيل رسوب (SCALE)
  3. مشكلات ناشي از تشكيل ميكروارگانيزم‌ها
  4. تجمع لجن ها (FOULING)

انواع برجهای خنک کننده

  • جریان طبیعی
  • جریان مکانیکی
  • جریان اجباری
  • جریان القایی
  • جریان مرکب

عملکرد برج خنک کننده

خوردگی

سیستم برج‌ خنک کننده محیطی ایده‌آل برای برگشت به حالت اکسیداسیون فلز را مهیا می‌کند که این حالت را خوردگی می‌نامند. خوردگی یک فرایند الکتروشیمیایی می‌باشد که در آن یک فلز به حالت طبیعی خود برگشت می‌کند.

مثلاً فولاد معمولی فلزی است که در سیستم برج‌های خنک کننده بطور معمول استفاده می‌شود و نسبت به خوردگی بسیار حساس و در صورت بروز این امر به حالت اکسید آهن بر می‌گردد.

عموماً فلزاتی همچون آلومینیوم و مس نسبت به آهن کمتر در معرض خوردگی قرار می‌گیرند. گرچه در بعضی از انواع آب‌ها این فلزات ممکن است در معرض خوردگی موضعی یا حفره‌ای نیز قرار بگیرند.

رشد ذرات میکروسکوپی، تشکیل پیل‌های خوردگی را تشدید می‌کند. به‌علاوه محصولات فرعی و ناخواسته مانند سولفید هیدروژن که تعدادی از ارگانیسم‌ها متشکله از باکتری‌های خورنده غیر هوازی هستند نیز خورنده هستند. عمل خوردگی در کولینگ تاور باعث خوردگی در خط انتقال آب و به خصوص در مبدل‌ها ‌می‌شود.

سختی

براي جلوگيری از اين پيامدها و مشكلات به خصوص خوردگي و رسوب‌دهی بايد تا حد ممكن از سختي آب مورد استفاده در برج‌ خنک كننده و ساير قسمت‌ها كاسته شود.

اما به دلیل صددرصد نبودن عملکرد دستگاه‌ها در کنترل کیفیت آب و نیز تغلیظ بالای این برج‌ها باز هم وجود سختی بالا در داخل آب برج‌های خنک کننده امری طبیعی است، اما لازم است این سختی نیز کنترل شود؛ زیرا سختی كه شامل سختي بی كربنات می‌باشد كه در اثر درجه حرارت از آب جدا شده و به صورت رسوب بر روي جداره ميی‌نشيند.

بیشتر بخوانید: تشکیل رسوب در بویلر

تاثیر میکروارگانیسم های موجود در آب سیستم برج های خنک کننده

تاثیر میکروارگانیسم های موجود در آب سیستم برج های خنک کننده

رشد ميكروارگانيسم‌ ها در سيستم کولینگ تاور

  1. آب برج دارای حرارت مطلوب جهت رشد ميكروارگانيسم‌ها وموجودات آبزی است و مناسب‌ترين درجه حرارت برای رشد اين موجودات می‌باشد.
    برج‌های خنک كن در مقابل نور خورشيد، هوا و آب قرار گرفته است كه اين عوامل را مثلث تكثير می‌گويند. همچنین جنس محيط كاملا جهت رشد و نمو آن‌ها آماده است.

خسارت های حاصل از جلبک ها و لجن های حاصله در برج خنک کن

باعث مسدود شدن سوراخ‌های آب پخش‎‌كن بستر فوقانی برج شده و مانع ريزش آب به صورت اسپری روی بند و بست‌های چوبی می‌شود و راندمان برج را از نظر خنک كردن آب كم می‌كند.

  1. جلبک‌ها قادرند به ديواره و پکینگ‌ها چسبنده و شيارهای آن را مسدود كنند كه در اثر آن مسير آب و مسير هوا در برج تغيير می‌كند.
  2. جلبک‌ها به وسيله آب كند شده، وارد مسير می‌گردند و گرفتگی صافی‌ها و توری‌های بستر تحتانی برج را سبب شده و كار آبدهی را مختل می‌نمايند.
  3. جلبک‌ها قادرند وارد لوله‌های مبدل‌ها حرارتی شده و با مواد معلق محصولات، خوردگی لايه‌ای در داخل لوله ايجاد می‌نمايند كه تبادل حرارتی را كم كرده و در نتيجه راندمان سيستم HATE EXCHANGER را كاهش می‌دهد و اگر اين سيستم كندانسور باشد افت خلاء را سبب می‌شود.
  4. جلبک‌های مرده ممكن است در داخل مبدل‌های حرارتي جمع شده و منبع تغذيه ساير ميكروارگانيزم‌ها را فراهم كنند و ازاين گذشته با رسوبات و محصولات خوردگی توام شده و سطح داخلی لوازم را بپوشاند و لذا باعث اختلاف در ميزان اكسيژن درآن قمست شده و تشكيل پيل غلظتی در آن ناحيه را می‌دهد در نتيجه خوردگی حفره‌ای را موجب می‌شود.
  5. جلبک‌ها با عمل فتوسنتزی كه انجام می‌دهند می‌توانند باعث خوردگی در سيستم گردند.

همچنین کنترل pH در برج‌های خنک کننده امری ضروری است؛ زیرا کاهش pH به کمتر از حدود مجاز موجب خوردگی و نیز افزایش PH به بیشتر از حدود مجاز موجب رسوب نشینی در برج‌ها می‌شود.

عیب یابی برج خنک کننده

عیب یابی برج خنک کننده

رفع مشکلات برج های خنک کننده

حال به منظور جلوگیری از خسارات ناشی از تشکیل رسوب همچون هزینه بالای تعمیرات و مصرف انرژی لازم است در این برج‌ها از مواد شیمیایی استفاده شود که بتواند:

  1. با کنترل pH از تشکیل جلبک و رشد میکرواورگانیزها و همچنین خوردگی جلوگیری کند.
  2. با معلق کردن رسوبات و جامدات سبب جلوگیری از ته‌نشینی آن‌ها و چسبیدن آن‌ها در پکینگ‌ها شود (این مواد و رسوبات معلق را می‌توان از طریق زیر آب از برج خارج کرد)
  3. بتواند تاثیر خوردگی را با توجه به حذف این عوامل به حداقل برساند.

کنترل خوردگی در کولینگ تاور

  • معلومات مربوط به اجزاء فلزی در برج خنک کننده
  • شناخت استعداد فلز از جهت خوراکی
  • آشنایی با محدودیت‌های مربوط به کاربرد مواد شیمیایی ضد خوراکی نیاز است

بیشتر بخوانید: روش کنترل خوردگی

شناخت از سیستم برج خنک کننده و فرایند در آن برای مهندسی که روی برنامه تیمار آب کار می‌کند، ضروری است. خوردگی فرایندی الکتروشیمیایی است و طی آن فلزات به وضع اولیه شان برمی‌گردند. مثلاً آهن به اکسید آهن تبدیل می‌شود.

همین قضیه در مورد آلیاژهای مس، روی و آلومینیم مصداق دارد. خوردگی فلزات در برج خنک کننده خسارت بار است و موجب شکست ابز ارگران قیمت می‌شود و تجمع رسوب را هم سبب می‌گردد و اسباب زمان خاموشی طولانی این برج را فراهم می‌آورد که خالی از ضرر تولید نیست.
خسارت خوردگی به سه صورت مشهود است: خوردگی کلی، موضعی و حذف لعاب گالوانیزه.

خوردگی یعنی خورده شدن یکنواخت فلز در سرتاسر سطح آن اکسید آهن حاصل از خوردگی کلی حجم رسوب غیرشیمیایی را افزایش می‌دهد که مشکل آفرین می‌باشد. در واقع خوردگی موضعی در نقاطی از فلز ظهور پیدا می‌کند. خوردگی موضعی خطرناک است، چون در سطح کوچکی متمرکز می‌باشد و می‌تواند در فاصله زمانی کوتاهی فلز را مشبک نماید.

ویژگی های آب برج خنک کننده

برخی از ویژگی های آب برج خنک کننده روی مقدار و نرخ خوردگی تاثیر می گذارند که عمده آن‌ها عبارتند از:

  • وجود اکسیژن
  • وجود ذرات جامد محلول یا شناور
  • قلیائی یا اسیدی بودن محیط
  • سرعت آب
  • دما
  • رشد میکرو ارگانیسم‌ها

وجود اکسیژن محلول برای عمل کاتدی لازم است. ذرات جامد شناور می‌توانند خاصیت هدایت الکتریکی آب را افزایش دهند. هر چه ذرات شناور بیشتر باشند، هدایت آب بیشتر است و خوردگی شدیدتر. کلرورها و سولفات‌های محلول نیز خورنده هستند.

ذرات جامد شناور با رسوب‌شان خوردگی حفره‌ای را سبب می‌گردند. محیط اسیدی و قلیایی ضعیف نرخ محلول شدن فلز پایه را افزایش می‌دهند و لایه نازک رسوب اکسید روی سطوح فلز تشکیل می‌شود و این عمل خورندگی را توسعه می‌دهد. PH خنثی (۷) و کمی قلیائی (۷٫۵) هم خورنده هستند.

جریان آب خوردگی را افزایش می‌دهد چون اکسیژن می‌رساند و اکسید سطح خورده را می‌شوید. جریان سریع اثر فرسایشی روی سطرح فلز دارد و حفاظ روی فلز را می‌کند. وقتی سرعت آب کم باشد، رسوب‌گذاری شدت پیدا می‌کند که خلاق خوردگی موضعی می‌تواند باشد.

دما به ازای هر ۵۰-۲۵ درجه تا F160 (C71) نرخ خوردگی را دو برابر می‌کند (دمای بالاتر از F160 (روی نرخ خوردگی اثر کمتری دارد. دما و حالت اسیدی یا قلیایی آب برج خنک کن (cooling tower)، هر دو روی فلزات تاثیرگذارند. رشد میکروارکانیسم‌ها نیز به پیشرفت خوردگی کمک می‌کند و بازمانده‌های این موجودات هم خورنده هستند.

انتخاب یکی از تکنیک‌های کنترل خوردگی از بین روش‌های مساعد، به هزینه کار بستگی دارد. تیمار شیمیایی کنترل خورندگی در سیستم آب برج خنک کننده می‌تواند با اضافه کردن ppm50 ماده شیمیایی مانع یا بازدارنده خورندگی به آب، کافی باشد چون آب گردش دارد و ماده شیمیایی هم با آن می‌چرخد و حفاظت مورد نظر را تامین خواهد کرد و این روش از نظر هزینه تیمار، حداقل می‌باشد.

به چند طریق می توان خوردگی را در برج خنک کن پیشگیری یا حداقل نمود که عمده آن ها عبارتند از:

  • استفاده از فلزات مقاوم به خوردگی برای حداقل ساختن اثر محیط خورنده
  • کاربرد تکنیک حفاظت کاتدی
  • کاربرد اندودهای حفاظ (رنگ یا اپاکسی)
  • استفاده از لایه نازک حفاظ توسط مواد شیمیایی بازدارنده (به آب برج خنک کننده اضافه می‌شود تا به کاتد فلزی حمل شود)

مشکلات برج خنک کننده

با توجه به مشکلاتی که در مورد پوسیدگی این برج‌ها وجود دارد بهتر قطعات برج خنک کننده از بهترین نوع خود تهیه شوند.

مواد ضدخورندگی از طریق وارد شدن در مکانیسم خوردگی، آن را متوقف می‌کنند یا کاهش می‌دهند. عملاً ضدخوردگی روی آند سلول خوردگی یا روی کاتد آن تاثیر می‌گذارند. مانع شونده‌های خوراکی آندی درواکنشی آندی دخالت می کنند، پس می‌توانند مفید و یا مضر واقع شوند.

اگر مقدار مانع شونده‌ها ناکافی باشد خوردگی با تمام پتانسیل خود در نقاط بدون حفاظ رخ می دهد و خوردگی موضعی شدت می‌یابد بازدارنده‌های کاتدی که وارد واکنش کاتدی می‌گردند، به نسبت سطح کاتدی بدون حفاظ نرخ خوردگی واکنش می‌دهند به همین خاطر این دسته از بازدارنده‎‌ها را بی خطر می‌نامند. برخی از مواد شیمیایی و برخی از پلیمرها که کلاً بازدارنده خوردگی هستند، هم سطوح آندی و هم سطوح کاتدی را حفظ می کنند.

نمک کرومات بهترین بازدارنده آندی است ولی اگر ناکافی مصرف شود خورندگی موضعی را تشدید می‌کند چون در PH 5 تا ۱۰ موثر می‌باشد. کرومات‌ها از آهن و آلیاژهای مس و آلومینیم حفاظت می‌کنند و معمولا برای تاثیرگذاری بهتر با بازدارنده‌های دیگر بصورت همزمان مصرف می‌گردند. ناظران محیط زیست مصرف کرومات‌ها را برای حفظ محیط زیست صلاح نمی‌دانند، قریبا مانع مصرف آن‌ها خواهند شد.

ارتوفسفات‌ها بازدارنده آندی خوبی هستند و پایداری بالایی دارند. اما برای تاثیرگذاری زیاد مصرف می‌شوند و ممکن است باکلسیم رسوب شیمیایی را تشدید و با آهن رسوب غیر شیمیایی را افزایشی دهند.

بازدارنده خوردگی برج های خنک کننده

بازدارنده خوردگی برج های خنک کننده

ضد خوردگی برج خنک کننده

خوردگی را می‌توان به‌عنوان تخریب یک فلز در اثر واکنش شیمیایی یا الکتروشیمیایی با محیط آن تعریف کرد. در سیستم برج خنک‌ کننده، خوردگی دو مشکل اساسی ایجاد می‌کند.

  1. اولین و بارزترین مشکل، خرابی تجهیزات و در نتیجه هزینه جایگزینی و توقف سیستم است.
  2. دوم کاهش راندمان فرایند انتقال حرارت و درنتیجه ایجاد رسوب در مبدل حرارتی ناشی از تجمع ترکیبات حاصل از خوردگی است.

کنترل خوردگی به تغییر در فلز یا محیط نیاز دارد. اولین رویکرد، یعنی تغییر فلز، هزینه بالایی دارد. همچنین آلیاژهایی که در برابر خوردگی عمومی بسیار مقاوم هستند، با مکانیسم‌های خوردگی موضعی، بیشتر مستعد شکستن و ترک برداشتن هستند.

رویکرد دوم کنترل خوردگی، یعنی تغییر محیط، روشی کاربردی و معقول برای جلوگیری از خوردگی است. در سیستم‌های آبی سه‌راه برای ایجاد تغییر در محیط برای جلوگیری از خوردگی وجود دارد:

  1. تغییر pH آب و ایجاد یک‌لایه محافظ از کربنات کلسیم بر روی سطح فلز
  2. کاهش سطح اکسیژن آب، چه با هوازدایی مکانیکی و یا استفاده از اکسیژن زدای شیمیایی.
  3. افزودن مواد شیمیایی ضدخوردگی به آب برج خنک‌کننده

بازدارنده خوردگی به هر ماده‌ای گفته می‌شود که با افزودن به محیط، سرعت خوردگی را به طور مؤثر کاهش می‌دهد. مواد شیمیایی ضد خوردگی را می‌توان باتوجه‌به مکانیسم عملکرد آن طبقه‌بندی کرد:

  • حذف‌کننده ماده خورنده
  • غیرفعال کننده آند
  • رسوب‌دهنده

برای مثال مواد شیمیایی اکسیژن زدا با حذف ماده خورنده یعنی اکسیژن را سرعت خوردگی برج خنک‌کننده را کاهش می‌دهد.

مواد شیمیایی ضدخوردگی غیرفعال کننده (آندی)، یک‌لایه اکسید محافظ روی سطح فلز تشکیل می‌دهند.

این نوع بازدارنده خوردگی یکی ‌از بهترین بازدارنده‌ها هستند؛ زیرا می‌توانند در غلظت‌های مقرون‌به‌صرفه استفاده شوند و لایه محافظی که تشکیل می‌دهند به‌سرعت قابل ترمیم‌ است.

بازدارنده‌های خوردگی رسوب‌دهنده (کاتدی)، مواد شیمیایی هستند که رسوبات نامحلول تشکیل می‌دهند که می‌تواند به‌عنوان لایه محافظ از سطح در برابر خوردگی محافظت کند. این لایه‌های محافظ در صورت آسیب نسبت به مورد قبل به زمان بیشتری برای ترمیم نیاز دارند.

مواد شیمیایی برج خنک کننده

در این قسمت از مقاله به این موضوع می‌پردازیم که انتخاب صحیح مواد شیمیایی برج خنک‌ کننده تا چه حد می‌تواند اهمیت داشته باشد. تصفیه آب برج‌ های خنک‌ کننده باعث کاهش هزینه‌های عملیاتی و افزایش راندمان عملیاتی می‌شود. در غیر این صورت برج خنک‌کننده با مشکلاتی مانند خوردگی، رسوب، و تجمع زیست‌توده مواجه می‌شود.

اما موضوع فقط تصفیه آب نیست؛ بلکه اگر مواد شیمیایی اشتباهی برای این موضوع انتخاب شود حتی ممکن است مشکلات برج خنک‌کننده را بیش‌ازپیش تشدید کند.

وجود چنین مشکلاتی در برج خنک‌کننده می‌تواند منجر به آسیب و بالارفتن زمان توقف تعمیرات شود، همچنین می‌توانند با تأثیر بر انتقال حرارت، کارایی عملیاتی برج خنک‌کننده را کاهش دهد.

اگر رسوب، مواد حاصل از خوردگی یا تجمع زیست‌توده سطوح انتقال حرارت شما را بپوشاند، توانایی خنک‌کنندگی آب برج مختل می‌شود، به این معنی که باید هزینه‌های عملیاتی و انرژی را افزایش دهید؛ بنابراین اجرای یک برنامه منظم تصفیه آب برج خنک‌ کننده برای حفظ عملیات ایمن و قابل‌اعتماد ضروری است. اطمینان از انتخاب مواد شیمیایی تصفیه آب خنک‌کننده مناسب به شما کمک می‌کند:

  • حفظ راندمان آب بالا را در سطح مناسب
  • کاهش خوردگی و رسوب
  • افزایش عملکرد برج خنک‌کننده
  • افزایش طول عمر سیستم

تصفیه آب برج خنک کننده

تصفیه آب برج خنک کننده

کنترل pH آب برج خنک‌ کننده

کنترل pH در برج خنک‌کننده برای جلوگیری از خوردگی امری حیاتی است؛ زیرا سطوح pH پایین خوردگی را تشدید می‌کند. برای این منظور از تنظیم‌کننده‌های قلیایی یا تنظیم‌کننده pH استفاده می‌شود. تعادل pH ضعیف می‌تواند منجر به آسیب جدی سیستم شما شود.

اما چرا تعادل pH آب برج خنک‌ کننده به هم می‌ خورد؟

چون آب خالص نیست و به جز اکسیژن و هیدروژن، حاوی مقادیر قابل‌توجهی از مواد معدنی حل شده است که تمایل به تغییر pH آب برج خنک‌کننده دارند. این مواد معدنی عامل تشکیل رسوبات در برج خنک‌کننده هستند.

یکی از عوامل اصلی تغییر pH آب برج خنک‌کننده ماده معدنی کربنات کلسیم است. این ترکیب در نتیجه واکنش با کلسیم، گرما و بی‌کربنات تشکیل می‌شود. کربنات کلسیم pH آب را افزایش می‌دهد. از اسیدهایی مانند اسید آسکوربیک، اسید هیدروکلریک و اسید سولفوریک می‌توان برای مقابله با افزایش pH استفاده کرد.

مقدار pH ایده‌آل به فلزی بستگی دارد که برج خنک‌کننده از آن ساخته شده است، زیرا حلالیت در محدوده pH مشخص شده برای فلزات مختلف متفاوت است. pH بهینه PH گالوانیزه از 6.5 تا 9 متغیر است، اما فولاد ضدزنگ نوع 316 دارای دامنه pH گسترده‌تر، از 6.5 تا 9.5 است.

در بسیاری از موارد توصیه می‌شود pH برج خنک‌کننده در حدود 10 نگه داشته شود. البته pH بین 6.5 و 7.5 به‌طورکلی دامنه ایدئال برای کاهش شکل‌گیری رسوب در نظر گرفته می‌شود. به‌طورکلی اینکه pH می‌تواند تا چه حدی بالا رود بستگی به مواد شیمیایی که دارد که شما از آن‌ها برای تصفیه آب برج خنک‌کننده خود استفاده می‌کنید.

هنگامی که pH از محدوده مجاز منحرف می‌شود، ممکن است چندین اثر نامطلوب رخ دهد:

زنگ‌زدگی سفید: اگر pH بالاتر از 8.3 افزایش یابد و آب حاوی غلظت بالایی از یون‌های کربنات باشد، برج‌های خنک‌کننده ساخته شده از فولاد گالوانیزه می‌توانند زنگ‌زدگی سفید ایجاد کنند.

خوردگی آلومینیوم: با مقادیر pH بالاتر از 8، احتمال خوردگی آلومینیوم در یک برج خنک‌کننده افزایش می‌یابد. احتمال خوردگی در مقادیر pH بالاتر از 8.4 حتی بیشتر است.

خوردگی آهن: با مقادیر pH بین 7.5 تا 8، برای آلیاژهای آهن و آهن در برج خنک‌کننده می‌تواند خوردگی ایجاد کند.

خوردگی ناشی از آلاینده‌ها: برج‌های باز در مناطق شهری مشکل خاصی با خوردگی دارند. آب موجود در برج با همان گازهایی که باعث باران اسیدی می‌شوند در تماس هستند. این گازها pH آب را کاهش داده و آن را خورنده‌تر می‌کند. در نتیجه متعادل‌کردن pH آب می‌تواند اثرات داشتن یک برج خنک‌کننده باز را در یک منطقه مستعد آلودگی کاهش دهد.

درحالی‌که این مشکلات چالش‌هایی را برای تأسیسات شما ایجاد می‌کند، می‌توان با استفاده از مواد شیمیایی مناسب pH آب برج خنک‌کننده را در سطح بهینه حفظ کرد به‌طوری‌که هم عامل رسوب گاری و هم عامل ایجاد خوردگی نیز کنترل شوند.

استعلام قیمت ضد جلبک دکتر کمیکال

کنترل زیست توده در برج خنک کننده

رشد میکروارگانیسم‌ها منجر به تشکیل یک زیست‌توده در برج خنک‌کننده می‌شود. این زیست‌توده می‌تواند باعث محدودشدن جریان آب، کاهش ظرفیت سیستم و اختلال در انتقال حرارت و در نهایت کاهش راندمان عملیات شود. انواع مختلفی از میکروارگانیسم‌ها در سیستم‌های آب صنعتی وجود دارند و شامل باکتری‌ها، جلبک، قارچ‌ها و تک‌یاخته‌های سلولی هستند.

برخی از این میکروارگانیسم‌ها به سطوح فلزی حمله کرده و باعث ایجاد خوردگی نیز می‌شوند. سایر مشکلات ایجاد شده توسط میکروارگانیسم‌ها شامل خراب‌شدن چوب در برج‌های خنک‌کننده و آلودگی محصولاتی مانند محصولات کارخانه کاغذ است.

سیستم‌های آب خنک‌کننده به‌شدت مستعد ایجاد رسوب بیولوژیکی یا همان زیست‌توده هستند؛ زیرا شرایط آن برای رشد میکروارگانیسم‌ها ایده‌آل است. دمای آب به‌اندازه کافی گرم است تا رشد این میکروارگانیسم‌ها را تحریک کند، اما به‌اندازه کافی گرم نیست که برای کشتن آنها مناسب باشد. برای کنترل زیست‌ توده در برج خنک‌ کننده از مواد شیمیایی موسوم به بایوساید یا جلبک‌کش استفاده می‌شود.

گروه متخصصان دکتر کمیکال انواع بایوساید با ویژگی‌های متناسب با شرایط مختلف صنعت است. این بایوسایدها به طور تخصصی فرموله شده‌اند تا با کمترین غلظت بیشترین کارایی را داشته باشند و از ضررهای احتمالی ناشی از فعالیت انواع میکروارگانیسم در برج خنک‌کننده جلوگیری کنند.

کنترل شیمیایی آب برج خنک‌ کننده

تصفیه آب برج خنک‌ کننده معمولاً روش‌های مختلفی از فیلتراسیون مکانیکی و روش‌های تصفیه جانبی گرفته تا کنترل شیمیایی آب برج خنک‌کننده را در برمی‌گیرد. اما عملکرد و تأثیر تصفیه آب برج خنک‌ کننده اغلب به مواد شیمیایی که استفاده می‌کنید بستگی دارد.

کنترل شیمیایی آب برج خنک‌ کننده به تعادل خواص شیمیایی آب کمک می‌کند و آن را در وضعیت مناسب برای سایر روش‌های تصفیه قرار می‌دهد. مواد شیمیایی اصلی که اغلب در تصفیه آب برج خنک‌کننده استفاده می‌شوند عبارت‌اند از:

  • بازدارنده‌های خوردگی و رسوب
  • جلبک‌کش‌ها و بایوسایدها
  • تنظیم‌کننده‌های pH

به عنوان توضیه آخر مقاله “از بین بردن جلبک سبز” را مطالعه کنید.

مواد شیمیایی برج خنک کننده

مواد شیمیایی برج خنک کننده (آب سیر کوله) برای کنترل رسوب، خوردگی، فرسایش و کنترل بیولوژیکی در برج‌های خنک‌کننده، واحدهای انتقال حرارت و لوله‌های تأسیساتی بکار می‌روند. این پدیده توسط مواد حل شده و جامدات سوسپانس و محیط‌هایی که باعث رشد میکروارگانیسم‌ها در آب سیر کوله می‌شوند، ایجاد می‌شود.

برج خنک کننده معمولی

برج خنک کننده معمولی

مطلب مکمل: ضد خوردگی برج خنک کننده

مشکلات برج خنک‌ کننده

  • قلیایی‌شدن؛ بر رسوب کربنات کلسیم اثرگذار است.
  • کلرید؛ می‌تواند باعث خوردگی فلزات شود؛ سطوح مختلف آن بر اساس مواد بکار رفته در برج خنک‌کننده و تجهیزات تغییر می‌کند.
  • سیلیس؛ به‌عنوان ایجادکننده رسوب شناخته شده است.
  • سولفات‌ها؛ مانند کلرید، می‌توانند برای فلزات بسیار خورنده باشند.
  • آهن؛ هنگامی که با فسفات ترکیب می‌شود، می‌تواند تجهیزات را خراب کند.
  • کل جامدات معلق؛ آلاینده‌های غیر محلول که می‌توانند باعث پوسته‌پوسته شدن، بازوفیلم ها و یا خوردگی شوند.

مشکلات کیفی آب و راهکارهای شیمیایی

مواد شیمیایی اضافه شونده به سیستم مشکلات
کرومات، زینک، مولیبدات، سیلیکات، پلی فسفات، آزول آروماتیک، کربوکسیلات خوردگی
پلی فسفات‌ها، پلی استر، فسفات‌ها، پلی آکریلات‌ها رسوب
پلی استر، پلی فسفات، پلی آکریلات‌ها، بایوسایدهای غیر اکسید کننده فولینگ
کلر، برم، بایوسایدهای غیر اکسید کننده رشد بیولوژیکی

رسوب در برج خنک‌ کننده

رسوب و کاهش سطوح تبادل گرما، کارایی انتقال حرارت را به طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد و موجب افزایش شدید هزینه‌های انتقال انرژی می‌شود.

رسوب در لوله‌های مبدل حرارتی، در ورودی و خروجی پمپ‌های حذف‌کننده منجر به مسدودشدن، افت فشار بالاتر و تغییر ویژگی‌های جریان سیالات می‌شود. این می‌تواند منجر به خاموش‌شدن مکرر و افزایش تولید آلودگی‌های سیستم، و افزایش هزینه‌های نگهداری و عملیاتی شود.

احتراق آب در برج خنک‌کننده یک محیط بسیار خورنده برای اجزای برج و تجهیزات مربوطه در تماس با آب را ایجاد می‌کند. خوردگی بیش از حد باعث تعمیر و نگهداری اضافی و زودهنگام می‌شود.

این مشکلات عملیاتی را نمی‌توان کنترل کرد، مگر اینکه از مواد شیمیایی ضد خوردگی، مواد ضد رسوب، پراکنده ساز، سورفکتانت‌ها، بایوسیدها و مواد شیمیایی کنترل pH به آب‌های در چرخش اضافه شود.

مشکلات رسوبات معمولاً به دودسته – رسوب و ته‌مانده‌ها تقسیم می‌شود. هر دو نوع رسوب در انتقال گرما در مبدل‌های گرما دخالت دارند و از این طریق راندمان آنها را کاهش می‌دهند.

علل ایجاد رسوب

رسوب در سطوح انتقال حرارت و در خطوط جریان ماده به طور معمول، محلول در آب است. ازآنجاکه آب در یک برج خنک‌کننده تبخیر می‌شود، غلظت مواد جامد محلول بیشتر می‌شود تا اینکه حلالیت یک نمک کم شود.

هنگامی که این اتفاق در سیستم آب خنک‌کننده تصفیه نشده رخ دهد، نمک روی هر سطحی که در تماس با آب است، بخصوص در سطوح انتقال حرارت متبلور می‌شود.

متداول‌ترین مواد رسوب‌گذاری شده عبارت‌اند از: کلسیم فسفات، کربنات کلسیم، سولفات کلسیم و سیلیس که لزوماً به‌این‌ترتیب نیست. رسوب سیلیکات منیزیم نیز در شرایط خاصی امکان‌پذیر است.

بیشتر نمک‌ها، از جمله سیلیس، در آب گرم نسبت به سرما محلول هستند. بااین‌حال، بیشتر نمک‌های کلسیم، از جمله کلسیم فسفات، کلسیم سولفات و کربنات کلسیم، در آب سرد نسبت به آب گرم محلول هستند.

با عبور آب چرخشی از سیستم خنک‌کننده، دمای آب افزایش می‌یابد. به‌عنوان یک نتیجه ممکن است در هر نقطه از سیستم شکل بگیرد، اما به‌احتمال زیاد روی سطوح مبدل حرارتی است.

غلظت نمک موجود در آب چرخشی را می‌توان اندازه‌گیری کرد. همچنین محاسبه تبخیر در سیستم امکان‌پذیر است. با انتخاب حد بالایی برای غلظت مواد جامد در سیستم، می‌توان COC بهینه یک سیستم کنترل نشده شیمیایی را محاسبه کرد.

متداول‌ترین رسوب موجود در برج‌های خنک‌کننده، کربنات کلسیم است که به شکل کلسیت رسوب می‌کند. حلالیت کربنات کلسیم که با افزایش دما کاهش می‌یابد، یک عملکرد پیچیده از عوامل دما، کل مواد جامد محلول (TDS)، سختی کلسیم، قلیایی کل و pH است.

رسوب زدایی برج خنک کننده

رسوب زدایی برج خنک کننده

کنترل رسوب در سیستم های خنک کننده

سه روش اساسی برای جلوگیری از شکل‌گیری رسوب در سیستم‌های خنک‌کننده آب وجود دارد:

  1. مواد رسوب‌گذاری شده را قبل از استفاده از آب خارج کنید،
  2. مواد تشکیل‌دهنده رسوب را در محلول نگه دارید، و
  3.  اجازه دهید مواد رسوب شده به‌عنوان لجن قابل جابه‌جایی به‌جای رسوبات سخت رسوب کنند.

هر سه روش برای استفاده در تأسیسات ارتش مجاز است. مهار رسوبات کلسیم، آنهایی که بیشتر در برج‌های خنک‌کننده هستند، می‌توانند با کاهش pH آب در گردش (با افزودن اسید)، یا با افزودن یک مهارکننده رسوب کلسیم (HEDP یا AMP) انجام شوند.

کنترل کربنات کلسیم

کربنات کلسیم به طور عادی ناشی از تجزیه بی‌کربنات کلسیم، یک نمک محلول در آب است. میزان رسوب در درجه اول به میزان سختی کلسیم و قلیایی بی‌کربنات موجود در آب خنک‌کننده بستگی دارد. تجزیه بی‌کربنات کلسیم با افزایش دما افزایش می‌یابد.

دو فسفونات که بیشتر برای کنترل کربنات کلسیم در سیستم‌های برج خنک‌کننده چرخشی مورداستفاده قرار می‌گیرند عبارت‌اند از: AMP (آمینو تری متیلن فسفونیک اسید) و HEDP ( 1 – هیدروکسی اتیلیدین ۱ و ۱- دی فسفونیک اسید).

واکنش شیمیایی هر دو مشابه هستند، بااین‌حال، HEDP در سطح کلر که معمولاً در برج‌های خنک‌کننده یافت می‌شود، پایدارتر است. استفاده از HEDP 3- 5 ppm باعث افزایش حلالیت کربنات کلسیم با فاکتور سه می‌شود. برج خنک‌کننده به‌جای اینکه در PSI 6.0 کار کند، قادر به کار با PSI 4.0 بدون رسوب‌گذاری بالقوه است.

بااین‌وجود، استفاده از HEDP در صورت عدم وجود سختی کلسیم و منیزیم (در مقادیر بسیار پایین)، می‌تواند باعث افزایش خوردگی خفیف هم در فولاد و هم در مس شود.

کنترل فسفات کلسیم

رسوب فسفات کلسیم در سیستم‌های خنک‌کننده آب که با برنامه مهارکننده خوردگی بر پایه فسفات کنترل می‌شوند متداول است. فسفات کلسیم نیز در pH و درجه حرارت بالاتر حلالیت کمتری دارد. اگر سختی کلسیم ۵۰۰ ppm و pH بالاتر از ۷٫۰ باشد، احتمالاً حتی در سطح پایین فسفات ۵ ppm باعث رسوب‌گذاری می‌شود. حلالیت فسفات کلسیم با فاکتور کمتر از سه با افزودن ۴ ppm فسفونات (HEDP) قابل‌افزایش است.

کنترل سولفات کلسیم

سولفات کلسیم از غلظت بالای یون‌های کلسیم و سولفات در آب چرخشی ناشی می‌شود. سولفات کلسیم محلول‌ترین نمک‌های کلسیم در رسوب است که در برج‌های خنک‌کننده یافت می‌شود (کلرید کلسیم بسیار محلول است). این بدان معنی است که رسوب سولفات کلسیم با مقادیر سختی کلسیم باقی‌مانده پس از واکنش تمام کربنات موجود در آب، تشکیل می‌شود.

بااین‌حال، رسوب سولفات کلسیم ممکن است هنگامی رخ دهد که آب چرخشی حاوی سختی کلسیم در محدوده ۳۰۰- ۵۰۰ ppm به‌عنوان CaCO3 و سولفات در محدوده ۵۰۰- ۷۰۰ ppm به‌عنوان SO4 باشد. افزودن ۳- ۵ ppm از فسفونات (HEDP) یا سایر مهارکننده‌های مناسب کلسیم باعث می‌شود تقریباً سه برابر سطح سولفات کلسیم در محلول باقی بماند.

کنترل سیلیکات منیزیم

تشکیل سیلیکات منیزیم تحت شرایط خاص امکان‌پذیر است. منیزیم ابتدا با یون‌های هیدروکسیل (OH-) واکنش نشان می‌دهد و هیدروکسید منیزیم را تشکیل می‌دهد که سپس با سیلیس محلول یا کلوئیدی واکنش نشان می‌دهد تا سیلیکات منیزیم تشکیل شود. ازآنجاکه حلالیت سیلیس با درجه حرارت افزایش می‌یابد، این رسوب معمولاً در سردترین بخش سیستم شکل می‌گیرد

کنترل سیلیس

برای افزایش حلالیت سیلیس بالاتر از ۱۵۰ ppm، هیچ کاری نمی‌توان انجام داد. ازآنجاکه سیلیس در آب گرم نسبت به آب سرد قابل‌حل است، ابتدا در میله‌های برج خنک‌کننده رسوب می‌کند تا در مبدل حرارتی. میله‌ها با یک رسوب سفید و گاه درخشان پوشیده می‌شوند. اگر این اتفاق بیفتد، تخلیه (بلودان) را افزایش دهید که چرخه غلظت را دهد. این کار باید تشکیل رسوب اضافی را متوقف کند. اگر غلظت سیلیس در آب چرخشی بالای ۳۰ ppm باشد، معمولاً عملکرد سیستم (حداکثر ۵ COC) را کنترل می‌کند.

مقایسه ترکیب مواد شیمیایی مهارکننده در کاهش خوردگی

ترکیب مواد شیمیایی باعث کاهش خوردگی

خوردگی برج خنک‌ کننده

ترکیبات کرومات یکی از مؤثرترین و ارزان‌ترین مهارکننده‌های خوردگی در دسترس هستند. بااین‌حال، آنها بسیار سمی و سرطان‌زا هستند. ازاین‌رو آنها باید با مواد شیمیایی غیر کروماتیک جایگزین شوند. برخی از مواد شیمیایی مفید شامل: پلی فسفات، ارگانوفسفره، روی، مولیبدات و نزول‌های آروماتیک هستند.

برخلاف مهارکننده‌های کرومات، این جایگزین‌ها تنها در شرایط خاص کاربرد دارند. این نواقص را می‌توان با استفاده از ترکیب دو یا چند مهارکننده که می‌توانند از نقاط قوت هر یک از آنها استفاده کرد، برطرف کرد.

مواد شیمیایی غیر کروماتیک ممکن است برخی از اثرات نامطلوب بر محیط‌زیست داشته باشد. به‌عنوان‌مثال، درحالی‌که مواد شیمیایی روی، برای انسان‌ها خطرناک نیستند، تهدیدی برای حیات دریایی محسوب می‌شوند. به طور مشابه، فسفات‌هایی که به دریاچه‌ها و آبشارها تخلیه می‌شوند، ممکن است سبب رشد بیش از حد جلبک شوند که سبب مشکلات ائتروفیكی می‌شوند.

اما در مقایسه با مهارکننده‌های بسیار سمی کرومات، مواد شیمیایی جایگزین نسبتاً بی‌خطر هستند و مشکلات زیست‌محیطی مشابهی را که کرومات‌ها ایجاد می‌کنند را ندارند. بااین‌وجود، تأثیر مواد شیمیایی جایگزین در محیط‌زیست باید قبل از استفاده از آنها دقیقاً مورد تجزیه‌وتحلیل قرار گیرد.

رشد بیولوژیکی در برج خنک‌ کننده

رشد بیولوژیکی در برج خنک‌ کننده

رشد بیولوژیکی در برجهای خنک‌ کننده

بایوساید معمولاً برای کنترل رشد بیولوژیکی و لجن که می‌تواند مانع جریان آب و کاهش بهره‌وری انتقال حرارت شود به برج‌های خنک‌کننده، اضافه شده است.

به‌طورکلی، بایوسایدها معمولاً بر اساس سازوکار اولیهٔ آنها تقسیم می‌شوند: اکسیدکننده‌های زیستی؛ مانند کلر، بروم، دی‌اکسید کلر و دیگر آزادکننده‌های هالوژن، و بایوسایدهای غیر اکسنده مانند گلوتارالدئید، ایزوتیازولون‌ها و …. بایوسیدهای اکسیدکننده اغلب در مقادیر پایدار در سطح پایین باهدف اصلی کنترل مقدار میکروبیولوژیکی آب استفاده می‌شوند. بااین‌حال، دوزهای پایین باکتری‌های اکسیدکننده معمولاً قادر به کنترل باکتری‌های لجن نیستند.

رسوبات میکروبیولوژیکی و کنترل آنها

مشکلات میکروبیولوژیکی عموماً به‌عنوان لجن شناخته می‌شوند. آنها ناشی از وجود میکروارگانیسم‌هایی مانند جلبک‌ها، باکتری‌ها و قارچ‌ها هستند.

اینها می‌توانند در یک سیستم خنک‌ کننده رشد کرده و تمام سطوح لوله و مبدل حرارتی را پوشش دهند. لجن‌های ژلاتینی تولید شده توسط بسیاری از میکروارگانیسم‌ها می‌توانند رسوبات را به دام بیندازند، بنابراین باعث افزایش رسوبات می‌شود. حتی خوردگی توسط ارگانیسم‌های خاصی ایجاد می‌شود که باعث تولید فرآورده‌های خورنده می‌شوند.

جلبک

گیاهان سبز ریز که معمولاً به شکل توده‌هایی در بالا و در طرف برج‌های خنک‌کننده رشد می‌کنند. تا زمانی که بمیرند مضر نیستند. پس از آن، به بخشی از ماده معلق در آب در گردش تبدیل می‌شوند و ممکن است باعث ایجاد حفره شوند. جلبک‌ها همچنین ممکن است مکانی برای پرورش باکتری‌ها باشند.

پیشنهاد ما به شما: جلوگیری از تشکیل جلبک

باکتری‌ ها

ارگانیسم‌های تک‌سلولی میکروسکوپی. بیشتر باکتری‌ها در آب خنک‌کننده به حالت تعلیق درآمده و به سیستم خنک‌کننده آسیب نمی‌رسانند. بااین‌حال، برخی از آنها می‌توانند باعث آبگیری و خوردگی شوند.

باکتری‌ های تشکیل‌ دهنده لجن

باکتری‌هایی که تقریباً در هر سطح پوشیده از آب می‌توانند در کلنی‌ها رشد کنند. این توده‌های لجن می‌توانند آن‌قدر بزرگ شوند که بتوانند جریان آب و انتقال حرارت را محدود کنند. آنها همچنین ممکن است باعث افزایش خوردگی شود. اگر لجن در سیستم وجود داشته باشد، معمولاً در آنجا احساس می‌شود.

باکتری‌های تولیدکننده سولفید

باکتری‌هایی که می‌توانند در زیر توده‌های لاغر رشد کنند. آنها می‌توانند سولفید هیدروژن تولید کنند که بسیار سمی است. آنها ممکن است در سیستمی شناسایی شوند که قسمت زیرین لایه لجن یک رنگ سیاه فلزی یا بوی پوسیده تخم‌مرغ ایجاد شود.

قارچ

گیاهان میکروسکوپی که به نور خورشید احتیاج ندارند. آنها می‌توانند در برج‌های خنک‌کننده به چوب حمله کنند. کنترل آنها نیاز به عملیات ویژه، معمولاً قبل از ساخت برج دارد. کنترل آنها در یک سیستم‌عامل نیاز به تکنیک‌های خاصی دارد.

کنترل میکروبیولوژیک آب برج خنک کننده

کنترل میکروبیولوژیک آب برج خنک کننده

کنترل میکروبیولوژیکی کولینگ تاور

کنترل شیمیایی روشی است که در تأسیسات ارتش برای کنترل میکروبیولوژیکی استفاده می‌شود. زیست کش‌ها برای کنترل رشد میکروبیولوژیکی در دودسته وسیع اکسیدکننده و غیر اکسیدکننده قرار می‌گیرد.

انتخاب بین این دو به عوامل مختلفی بستگی دارد. نکته مهم محدودیت تخلیه مواد سمی است. همچنین باید پارامترهای عملیاتی برج خنک‌کننده مانند دما، pH و طراحی سیستم در برنامه‌ای در نظر گرفته شود که شامل بایوسایدهای اکسیدکننده و غیر اکسیدکننده است.

برنامه کنترل، برای کاهش ۹۹ درصدی جمعیت ارگانیسم است. این کار با استفاده از یک یا چند بایوسید انجام می‌شود. استفاده از بایوسایدهای اکسیدکننده نیاز به کنترل دقیق آب خنک‌کننده دارد. علاوه بر این که می‌تواند درصد زیادی از میکروارگانیسم‌ها را بکشد، در انتخاب بایوسایدها باید هزینه نیز در نظر گرفته شود. عامل اصلی مؤثر بر هزینه، فراوانی کاربرد برای ارائه کنترل موردنظر است.

دوز تزریقی معمولی باید به طور متوسط یک تا سه بار در هفته اعمال شود، بخصوص وقتی‌که رسوب‌گذاری شدید باشد. مهم‌ترین جنبه کنترل رسوبات زیستی تطابق بایوسید انتخابی با ارگانیسم مشکل‌زاست.

مواد ضد رسوب برج خنک کننده

مواد ضد رسوب یا انتی اسکالانت برج خنک‌کننده مواد شیمیایی هستند که از تشکیل رسوب ناشی از آب سخت بر روی سطوح انتقال حرارت مبدل حرارتی جلوگیری می‌کنند.

بایوسایدها یا مواد ضد جلبک نیز دسته خاصی از این مواد ضد رسوب هستند که به طور ویژه از تشکیل رسوبات بیولوژیکی در برج خنک‌کننده جلوگیری می‌کنند.

بایوسایدها انواع مختلفی دارند؛ اما در سیستم‌هایی که مصرف آب بالایی دارند عموماً از نوع اکسیدکننده آن استفاده می‌شود. از جمله بایوسایدهای اکسیدکننده می‌توان به ترکیبات حاوی کلر مانند بنزالکونیوم کلراید و هیپوکلریت سدیم اشاره کرد.

خرید انتی اسکالانت فلوکن 260

اگر به‌موقع برای حذف رسوبات کولینگ‌ تاورها اقدام نشود ضریب انتقال حرارت و راندمان فرایند به‌شدت کاهش می‌یابد. برخی از انواع آنتی اسکالانت مانع تشکیل رسوبات آهکی شده و برخی دیگر سختی آب حاصل از یون‌های منیزیوم و کلسیم را از بین می‌برند.

برخی مواد ضد رسوب، رسوب تشکیل شده در برج خنک‌کننده را حل کرده و برخی دیگر مانع تشکیل رسوب جدید می‌شوند. به‌طورکلی باتوجه‌به حجم، pH آب و دیگر شرایط فرایند باید در مورد انتخاب بهترین ماده یا مواد ضد رسوب برای خنک‌کننده تصمیم گرفت.

علاوه بر بایوسایدها می‌توان به ترکیباتی مانند HEDP و ATMP اشاره کرد. HEDP هم بازدارنده خوردگی و هم ضد رسوب اسید ارگانوفسفریک است. HEDP می‌تواند با یون‌های آهن، مس و روی کیلیت تشکیل دهد.

HEDP دارای اثرات ضدخوردگی و ضدرسوب بسیار خوب در دما و pH بالا است. ATMP هم به طور گسترده‌ای به‌عنوان یک بازدارنده رسوب و خوردگی در تصفیه سیستم‌های آب خنک‌کننده استفاده می‌شود. این ترکیب در کنترل رسوب کلسیم و سایر نمک‌های فلزی از جمله آهن و منگنز مؤثر است. ATMP دارای خواص دیسپرسنت نیز هست و می‌تواند به‌عنوان یک عامل پراکنده ساز عمل کند.

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.

برج خنک کننده آب

برج خنک کننده آب

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)

مواد سیستم گردش آب مداربسته

مواد سیستم گردش آب مداربسته

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.

سیستم گردش آب و هوا در برج خنک کننده

سیستم گردش آب و هوا در برج 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.

در این مقاله قصد داریم که درباره رسوب گیر دیگ بخار به‌طور کامل صحبت کنیم و در آخر نیز محصولاتی که در رسوب زدایی دیگ بخار مورد استفاده قرار می‌گیرد را معرفی کنیم. دکتر کمیکال تمام محصولات ضد رسوب خود را با کیفیت بالا و ضمانت به‌فروش می‌رساند.

مواد ضدرسوب دیگ بخار

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 ضدرسوب 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 ها 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

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.

رسوب گیری دیگ بخار

رسوب گیری دیگ بخار

رسوب زدایی دیگ بخار

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

کنترل تشکیل رسوب در دیگ بخار

کنترل تشکیل رسوب در دیگ بخار

کاهش و جلوگیری از تشکیل رسوب در دیگ های بخار

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.

محصولات مواد رسوب زدا دیگ بخار

انتی اسکالانت فلوکن 260

فروش بایوساید

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 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.

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

حذف کننده های اکسیژن

حذف کننده های اکسیژن

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.

سولفیت اکسیژن

سولفیت اکسیژن

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:

واکنش سولفیت با اکسیژن

واکنش سولفیت با اکسیژن

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.

اکسیژن گیر

اکسیژن گیر

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.

واکنش هیدرازین و اکسیژن

واکنش هیدرازین و اکسیژن

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.

تبدیل هیدرازین به آمونیاک

تبدیل هیدرازین به آمونیاک

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.

واکنش هیدرازین و هماتیت

واکنش هیدرازین و هماتیت

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 پراکسید هیدروژن 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.

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:

مول هیدرازین

مول هیدرازین

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.

NH4

NH4

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.

واکنش اکسیژن

واکنش اکسیژن

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:

واکنش حذف کننده اکسیژن

واکنش حذف کننده اکسیژن

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:

بنزوکینون

بنزوکینون

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:

DEHA

DEHA

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.

سرعت واکنش

سرعت واکنش

ماده کربوهیدرازید چیست؟

کربوهیدرازید یک کریستال سفید کریستالی نازک و کوتاه ستونی یا پودر سفید در دمای اتاق است. این ماده در الکل نامحلول است، به‌راحتی در آب با گرما جذب می‌شود. این ماده در الکل، اتر و بنزن نامحلول است. به همین دلیل نوعی مشتق از هیدرازین است و بنابراین توانایی کاهش قوی دارد.

این جامد کریستالی سفید با نقطه ذوب 153 درجه سانتی‌گراد، پس از ذوب تجزیه می‌شود و بسیار محلول در آب است.

واکنش غیرمستقیم (> 180 درجه سانتی‌گراد)

واکنش کربوهیدرازید

واکنش کربوهیدرازید

تجزیه (> 200 درجه سانتی‌گراد)

تجزیه کربوهیدرازید

تجزیه کربوهیدرازید

دوز تئوری موردنیاز برای تراشیدن یک قسمت  D2O 1.4 کربوهیدرازید است. بسیاری از همان مزایای هیدرازین وجود دارد؛ اما بدون خطر سرطان‌زایی: تولید آمونیاک با افزایش pH و محافظت در برابر خوردگی کارآمد، ایجاد مگنتیت به‌عنوان لایه محافظ. به همین دلایل، کربوهیدرازید جایگزین مناسبی برای هیدرازین است.

این ماده غیرسمی است و می‌تواند جایگزین هیدرازین و اکسیم‌ها شود. دارای طیف گسترده‌ای از کاربردها در صنعت است. به‌عنوان‌مثال، می‌تواند به‌عنوان ماده اکسیژن زدای آب بویلر در زمینه تصفیه آب مورداستفاده قرار گیرد و به‌عنوان پیشرفته‌ترین مواد برای ترکیب اکسیژن آب دیگ محسوب می‌شود.

از نظر سمیت و نقطه ذوب بسیار کم است و راندمان اکسیداسیون آن بسیار بیشتر از مواد فعلی مورداستفاده است و محصولی ایده‌آل برای ایمنی و حفاظت از محیط‌زیست است. همچنین می‌تواند به‌عنوان اجزای پیشرانه موشک مورداستفاده قرار گیرد. علاوه بر این، باتوجه‌به اینکه اتم‌های هیدروژن متصل شده به اتم نیتروژن به‌راحتی توسط گروه‌های دیگر جایگزین می‌شوند، می‌توانند به‌عنوان عوامل متصل‌کننده الیاف الاستیک در زمینه نساجی، دستگاه محافظ فرمالدهید و همچنین آنتی‌اکسیدان رنگ‌دانه کاروتن مورداستفاده قرار گیرند. علاوه بر این، افزودن مقدار مناسب کربوهیدرازید به قارچ‌کش‌های فنل حاوی می‌تواند در جلوگیری از تغییر رنگ و لک بودن نقش داشته باشد. به‌عنوان یک ماده اولیه شیمیایی و صنایع شیمیایی واسطه، از آن در پزشکی، علف‌کش‌ها، تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهان، رنگ‌ها و سایر صنایع بسیار استفاده می‌شود.

مزایای کربوهیدرازید

کربوهیدرازید که با نام‌های تجاری مختلفی به بازار عرضه می‌شود، جایگزین خوبی برای هیدرازین است که از مزایای اضافی موردنظر برای ازبین‌بردن اکسیژن جهت کنترل اکسیژن و بدون تأثیر سوء بر شیمی چرخه آب است. Carbohydrazide در شرایط آزمایشگاهی در حذف اکسیژن در مقایسه با هیدرازین در هر دمایی مؤثرتر است. کربوهیدرازید تا دمای 135 درجه سانتی‌گراد از نظر حرارتی ثابت است و به‌سرعت با اکسیژن واکنش می‌دهد. در دمای بالاتر از 135 درجه سانتی‌گراد، به هیدرازین و دی‌اکسیدکربن را هیدرولیز می‌شود.

بازده و عملکرد نهایی تجهیزاتی که مانند دیگ‌های بخار و آب‌کار می‌کنند بستگی به مواد شیمیایی دارد که برای کنترل خوردگی و پوسته‌پوسته شدن آب مورداستفاده در سیستم استفاده می‌شود. در دیگ‌های بخار و سایر تجهیزات که از فولاد ساخته شده‌اند، اکسیژن ممکن است باعث خوردگی شود.

عاملی که ممکن است خطر خوردگی در دیگ‌های بخار را در دمای بالا افزایش دهد. آب خوراکی که به دیگ‌های بخار تغذیه می‌شود باید حاوی مواد شیمیایی باشد که مانند هیدرازین بازدارنده خوردگی هستند تا کنترل اکسیژن را کنترل کنند. اما در حقیقت، هیدرازین به دلیل گزارش‌ها بسیار سمی است؛ بنابراین می‌تواند چندین مشکل سلامتی ایجاد کند. برای کاهش خطرات ناشی از مواد شیمیایی پاک‌کننده اکسیژن، برخی از مواد شیمیایی با مواد قبلی مانند کربوهیدرازید جایگزین می‌شوند.

کربوهیدرازید میزان اکسیژن را که باعث خوردگی می‌شود به حداقل می‌رساند و همچنین باعث کاهش پوسته‌پوسته شدن و رسوب اکسید آهن می‌شود. Carbohydrazide هیچ ماده غیرآلی را به سیستم اضافه نمی‌کند. به‌منظور به حداکثر رساندن بازده ضد خوردگی، زمان ماند باید افزایش یابد. بسیار پایدار و کارآمد در طیف گسترده‌ای از دما است.

فروش بازدارنده خوردگی از فروشگاه مواد شیمیایی دکتر کمیکال 

کربوهیدرازید با تشکیل یک فیلم منفعل محافظ بر روی فلز و افزایش pH در خط میعانات، از خوردگی جلوگیری می‌کند و در نتیجه ماندگاری دیگ‌های بخار را افزایش می‌دهد. اگرچه ممکن است در هر نقطه‌ای به سیستم دیگ بخار اضافه شود، اما تصفیه آب خوراک دیگ بخار بیشترین کارایی را دارد، ترجیحاً همان‌طور که از دستگاه‌های گاز زدایی می‌شود.

مدت‌زمان ماند کربوهیدرازید قبل از تشکیل بخار باید به حداکثر برسد تا حداکثر محافظت در برابر خوردگی حاصل شود. کربوهیدرازید یک جاذب اکسیژن و کی لیت دهنده مؤثر در کل دامنه دمائی است که بویلر به‌طورکلی تحت آن قرار می‌گیرد.

کربوهیدرازید، تنها در مدت ده سال، جایگزین هیدرازین در 20٪ از صنایع لوازم الکتریکی ایالات متحده شده است. Carbohydrazide با بیشترین کاربرد برای جایگزینی هیدرازین، هم اکنون در بیش از 275 دیگ بخار آب مورداستفاده است که بیش از 60000 مگاوات ظرفیت نصب شده را دارد. به‌موقع گزارش این تجربه که کل فشارهای دیگ بخار آب، شامل 3500 واحد فوق بحرانی psi را پوشش می‌دهد ، به‌موقع است. داده‌ها در مورد اثرات استفاده از کربوهیدرازید بر روی شستشو، راه‌اندازی، فرکانس تمیزکردن شیمیایی و کنترل خوردگی چرخه ارائه می‌شود.

کربوهیدرازید در اصل به‌عنوان یک گزینه “ایمن‌تر برای استفاده” به‌جای هیدرازین به صنعت معرفی شد. هم اکنون به فرم تجاری خود – محصولی ایمن‌تر برای استفاده است که نیازی به سیستم‌های جابه‌جایی و جابه‌جایی پیچیده و تغذیه‌ای ندارد. Carbohydrazide مشمول چندین قانون اخیر مربوط به مواد خطرناک و دفع مواد بسته‌بندی نیست.

ویژگی های کربوهیدرازید

150-153 °C Melting point
167.26°C Boiling point
1.02 Density
1.4164 refractive index
0-6°C storage temp.
Crystalline Powder form
White color
Soluble in water Water Solubility
14,1804 Merck
1747069 BRN
Stable, but may explode if heated. Incompatible with strong acids, strong oxidizing agents Stability

کاربرد کربوهیدرازید در صنعت

کربوهیدرازید به طور گسترده‌ای در تولید داروها، علف‌کش‌ها، تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهان، رنگ‌ها و غیره مورداستفاده قرار می‌گیرد. کربوهیدرازید مشتق هیدرازین با کاهش شدید است. این ماده نه‌تنها به‌عنوان واسطه برای تولید مواد حاوی انرژی استفاده می‌شود؛ بلکه می‌تواند مستقیماً به‌عنوان اجزای مواد منفجره و پروانه‌ها نیز مورداستفاده قرار گیرد.

این ماده می‌تواند به‌عنوان نگهدارنده تجهیزات پالایشگاه مورداستفاده قرار گیرد و همچنین می‌تواند به‌عنوان اکسیژن زدای فاضلاب دیگ بخار مورداستفاده قرار گیرد. همچنین می‌تواند به‌عنوان ماده اتصال‌دهنده فیبر الاستیک در زمینه فیبر شیمیایی مورداستفاده قرار گیرد.

این نوع ماده می‌تواند به‌عنوان مواد اولیه شیمیایی و واسطه‌های مواد شیمیایی صنعتی مورداستفاده قرار گیرد و به طور گسترده‌ای در پزشکی، علف‌کش‌ها، تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهان، رنگ‌ها و سایر صنایع مورداستفاده قرار می‌گیرد.

می‌توان از آن به‌عنوان مؤلفه سوخت موشک، تثبیت‌کننده توسعه رنگ و کیفیت صابون، آنتی‌اکسیدان‌های لاستیک، اکسیژن زدای آب دیگ و عامل ضد خورندگی فلز استفاده کرد. کربوهیدرازید پیشرفته‌ترین مواد برای اصلاح اکسیژن آب دیگ بخار در جهان است. این ماده دارای سمیت کم، نقطه ذوب بالا و راندمان دفع اکسیداسیون بسیار بیشتر از موادی است که در حال حاضر استفاده می‌شود. این محصول ایده‌آل و هم از نظر ایمنی و هم برای حفاظت از محیط‌زیست است. علاوه بر این، می‌تواند به‌عنوان ماده متصل‌کننده الیاف الاستیک در زمینه صنعت فیبر شیمیایی مورداستفاده قرار گیرد.

محافظ اکسیژن آب دیگ بخار

در هنگام عمل به‌عنوان اکسیژن زدا در آب بویلر، ممکن است این ماده به طور مستقیم به آب اضافه شود در حاليكه محلول آبی آن نیز می‌تواند استفاده شود. میزان مصرف کربوهیدرازید برای مهار یک مول اکسیژن، نیم مول است، و باید به مقدار مناسب بیش از حد باشد. دامنه دمای مناسب 87.8 تا 176.7 است. زمان بهینه برای استفاده از این ماده بعد از انجام عملیات حرارتی اکسیژن است.

واکنش اکسیژن و کربوهیدرازید به شرح زیر است:

واکنش اکسیژن و کربوهیدرازید

واکنش اکسیژن و کربوهیدرازید

مزایای استفاده از کربوهیدرازید

مزیت کربوهیدرازید در بویلر

  • محافظت طولانی‌مدت و کنترل در برابر خوردگی
  • ماهیت غیر سرطان‌زای کربوهیدرازید
  • دوزینگ آسان
  • باعث انفعال در سطوح فلزی می‌شود
  • باقیمانده ندارد

Carbohydrazide نه‌تنها در مورد مسائل ایمنی بلکه به دلیل مزایای عملکردی که به طور مکرر نشان داده است، موقعیت بازار خود را به دست آورده است. علاوه بر این، این مزایا بدون ایجاد اختلال در پارامترهای میعانات طبیعی / آب تغذیه / آب دیگ بخار / بخار تعیین شده توسط دستورالعمل‌های اجماع EPRI حاصل شده است.

مزایای استفاده از کربوهیدرازید را می‌ توان به‌صورت زیر ذکر کرد:

  • واکنشگری بیشتری در دماهای پایین با اکسیژن دارد
  • باعث کاهش خوردگی در کلیه اجزای سیستم میعانات قبل از دیگ بخار / سیستم تغذیه می‌شود که با کاهش مداوم محصولات خوردگی حمل شده از 50 تا 85٪ ثابت می‌شود
  • کاهش نیازهای تمیزکردن شیمیایی با استفاده از این ماده خصوصاً برای واحدهای سیکلی قابل‌توجه است
  • بهبود چشمگیر در کیفیت آب با دمای بیش از حد، به‌حداقل‌رساندن این منبع از فاضلاب‌های توربین
  • کاهش زمان شروع به کار پس از قطع کوتاه‌مدت یا طولانی‌مدت با استفاده از کربوهیدرازید

استفاده از کربوهیدرازید، در بویلرهای فشار بالا نتایج بسیار خوبی را به همراه داشته است که از جمله آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • کاهش نرخ خوردگی سیستم
  • کاهش دفعات تمیزکردن شیمیایی

سیستم‌های با خلوص بالا ایجاب می‌کند که تلاش برای کنترل خوردگی در اولویت اصلی قرار گیرد. بسیاری از مزایای کنترل خوردگی در آزمایش‌های کوتاه‌مدت قابل اثبات نیست. استفاده از این نوع ماده مزایای قابل‌اندازه‌گیری را در طیف گسترده‌ای از سیستم‌های دیگ بخار سودمند فراهم کرده است.

مزیت کربوهیدرازید در تجهیزات بخار

  • سمیت کم در مقایسه با سایر اکسیژن زداها
  • کنترل دوز و کنترل آن آسان است
  • محافظت عالی آن در برابر خوردگی
  • کربوهیدرازید هیچ پسماندی در سیستم ایجاد نمی‌کند

 

بهترین مواد تصفیه آب و پاکسازی آن با دریافت مشاوره تخصصی

آنتی اسکالانت چیست؟

آنتی آسکالانت می‌توانند جهت کنترل رسوب در تصفیه آب برج‌ های خنک‌کننده، بویلرها و همچنین در صنعت تصفیه آب، فاضلاب و آب‌شیرین‌کن‌ها بکار گرفته شوند. ترکیبات فسفونات و پلیمرها سال‌هاست که در پکیج‌های تصفیه آب برج‌های خنک‌کننده استفاده می‌شوند. هدف از تصفیه آب کنترل خوردگی، رسوب، فولینگ و رشد میکروبیولوژیکی در سیستم‌های آب خنک‌کننده است.

تشکیل رسوب زمانی آغاز می‌شود که غلظت یک نمک از حلالیت آن در شرایط محلول بالاتر رود. هسته‌های اولیه کریستال نقش کاتالیزوری را برای تشکیل کریستال‌های بیشتر از نمک بازی می‌کند. این کریستال‌های نمک به‌شرط اینکه به‌اندازه و جرم حجمی لازم برسند از حالت معلق خارج می‌شوند و شروع به رسوب‌دهی می‌کنند. فرایند ته‌نشینی رسوب تا زمانی ادامه خواهد داشت که یون‌های تشکیل‌دهنده نمک در محلول به‌صورت فوق اشباع باشند.

مؤثرترین راه برای جلوگیری از تشکیل رسوب، کاهش PH آب توسط تزریق انتی اسکالانت می‌باشد. تزریق آنتی اسکالانت باعث کاهش PH و در نتیجه افزایش حلالیت کربنات کلسیم می‌شود. یکی دیگر از نتایج تزریق انتی اسکالانت این است که غلظت این ماده به‌اندازه کافی موجب حل‌شدن مجدد رسوب‌های کربنات کلسیمی می‌شود که قبلاً در محل وجود داشته است. وقتی که تزریق اسید به سیستم RO قطع شود، دی‌اکسیدکربن فوق اشباع تمایل دارد که از آب جدا شود، همین که این عمل اتفاق افتد PH آب افزایش می‌یابد، در المنت‌های انتهایی سیستم که غلظت نمک‌ها در حداکثر مقدار است ممکن است افزایش PH به حدی باشد كه كربنات کلسیم رسوب کند.

علل لایه‌ گذاری شیمیایی بر روی فیلترها

علل لایه‌گذاری شیمیایی (Scaling) بر روی فیلتر شمیران RO را می‌توان به چهار دسته کلی تقسیم‌بندی نمود:

  • افزایش غلظت مواد معدنی محلول در آب ورودی به غشا
  • افزایش PH آب
  • ایجاد و افزایش سطوح موردنیاز برای ترسیب که با استمرار لایه‌گذاری شیمیایی (Scaling) این سطح موردنیاز افزایش می‌یابد
  • افزایش دمای آب

مشکلات ناشی از لایه‌ گذاری شیمیایی بر فیلترهای غشایی

معمولاً مشکلاتی که در اثر لایه‌گذاری شیمیایی (Scaling) در فیلترهای غشایی به وجود می‌آید، عبارت‌اند از:

  • کاهش کیفیت و مقدار جریان آب عبوری
  • افزایش افت فشار و فشار موردنیاز و مصرف انرژی و هزینه ناشی از آن
  • شست‌وشوهای بیشتر و با فواصل زمانی کمتر برای بهبود عملیات (که منجر به کاهش عمر مفید غشاها و افزایش هزینه می‌شود)
  • از کارافتادگی‌های مکرر و بلندمدت

پارگی و گسیختگی غشا در برخورد با کریستال‌های رسوبی نوک‌تیز تشکیل رسوبات مختلف باتوجه‌به ماهیت رسوب قابل‌کنترل یا غیر کنترل می‌باشد. برخی رسوبات نظیر سولفات و سیلیکات پس از تشکیل بسیار سخت شستشو می‌شوند. همچنین این رسوبات باعث کاهش سریع و شدید کارایی سیستم RO ممبران می‌شوند.

بنابراین باید با پیش تصفیه مناسب، کار با میزان جریان‌های طراحی و تزریق مواد شیمیایی مناسب از تشکیل این رسوبات جلوگیری نمود. رسوب و گرفتگی قادر به کاهش فضای مؤثر بین مواد بوده و موجب کاهش تلاطم جریان می‌شوند که نتیجه آن، افزایش پلاریزاسیون غلظت در سطح غشا است. هر چه غلظت محلول در سطح غشا بیشتر باشد به همان نسبت، املاح بیشتری از خود عبور می‌دهد.

وقتی که سطح مؤثر غشا کاهش یابد، تلاطم کاهش خواهد یافت و تمیز نمودن سطح غشا مشکل‌تر می‌شود؛ زیرا امکان فرستادن محلول شیمیایی به سطوح مسدود شده توسط مواد جامد کاهش می‌یابد. امکان جلوگیری از تشکیل رسوب با استفاده از بازدهی صحیح سیستم و تزریق مواد شیمیایی وجود دارد.

مواد بازدارنده با جلوگیری از رشد کریستال نمک، سرعت فرایند ته‌نشینی را کاهش می‌دهند. این مواد در سطح کریستال نمک تشکیل شده جذب و با جلوگیری از جذب بیشتر نمک فوق اشباع در سطوح کریستال، سرعت گسترش کریستال نمک را کاهش می‌دهند و به‌این‌ترتیب هسته‌های اولیه کریستال هرگز به‌اندازه یا غلظت کافی برای ترسیب نمی‌رسند.

اکثر مواد بازدارنده، خاصیت معلق نگهدارندگی نیز دارند. خاصیت معلق نگهدارندگی با محاصره ذرات معلق نمک، آهن یا مواد جامد آلی صورت‌گرفته و سبب دفع آنها توسط سایر آنیون‌های موجود در محلول می‌شود. این فرایند از تجمع ذرات و تشکیل ذرات بزرگ‌تر که احتمال ترسیب آنها وجود دارد، جلوگیری می‌نماید.

بازدارنده‌ های رسوب فقط در کاهش فرایند تشکیل رسوب یا کاهش فرایند و تراکم ذرات رسوب مؤثرند و فرایند ترسیب را به طور کامل متوقف نمی‌سازند. البته در یک سیستم RO کافی است تا مواد بازدارنده از تشکیل رسوب تا هنگام خروج جریان غلیظ از سیستم به‌خوبی عمل کند.

انواع آنتی اسکالانت

انواع آنتی اسکالانت

انواع مواد بازدارنده رسوب

آنتی آسکالانت پایه فسفوناته (فرمول شیمیایی آنتی اسکالانت)

اغلب آنتی اسکالانت‌ها دارای ساختار مولکولی با گروه‌های عاملی شامل اسید کربوکسیلیک (-COOH) یا فسفات هستند. مولکول‌های پلی‌آکریل با وزن مولکولی پایین (جرم مولکولی بین ۵۰۰۰-۱۰۰) شامل چندین گروه عامل اسید کربوکسیلیک هستند و به طور مشترک در بسیاری از بازدارنده‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرند. این بازدارنده‌ها در جلوگیری از تشکیل سولفات و کربنات جزء بهترین‌ها هستند، اما خاصیت پراکنده‌سازی آنها محدود است.

انتی اسکالانت فلوکن 260 در بشکه 230 کیلویی را از دکتر کمیکال با بالاترین کیفیت خریداری کنید.

آنتی اسکالانت هگزا متا فسفات سدیم (SHMP)، يکی از موادی است که به‌عنوان بازدارنده انتخاب می‌شود؛ زیرا علاوه بر نقش بازدارندگی خوب، ارزان‌قیمت نیز می‌باشد. از جمله معایب این ماده، ناپایداری و نیز انحلال دشوار آن در آب است. در حقیقت اگر SHMP هر سه روز مجدداً به هم زده نشود، هگزا متا فسفات، به فسفات هیدرولیز می‌شود که در PH خنثی با كلسیم ترکیب شده و فسفات تشکیل می‌‌دهد. این نمک می‌تواند موجب گرفتگی غشای سیستم شود. استفاده از هگزا متا فسفات به‌عنوان یک بازدارنده رسوب برای سیستم‌های RO به دلیل وابستگی زیاد آن به مصرف صحیح، عمومیت پیدا نکرده است.

ضد رسوبات ارگانو فسفونات‌ها در مقایسه با سدیم هگزا متا فسفات پایدارتر هستند. خواص بازدارندگی و پراکنده‌سازی این ماده شبیه به سدیم هگزا متا فسفات است. اما بر خلاف سدیم هگزا متا فسفات، این ماده پایدار است.

پلی‌آکریل با جرم مولکولی سنگین (جرم مولکولی بین ۶۰۰۰ تا ۲۵۰۰۰) در پراکنده‌سازی بهترین اثر را دارد، اما به اندازهٔ آکریل‌های سبک در بازدارندگی رسوب مؤثر نيستند.

همان‌طور که پیش‌ازاین گفته شد، کاربرد بازدارنده‌های ترکیبی، نتایج بهتری را نسبت به بازدارنده‌های تک مولکولی از خود نشان می‌دهند. در صورت استفاده از یک بازدارنده تک مولکولی، احتمال بیشتری وجود دارد که تزریق بیش از حد بازدارنده موجب شود که خود بازدارنده به‌صورت کاتیون چند ظرفیتی از محلول خارج شود. با ترکیب تولیدات و استفاده از بازدارنده چند مولکولی، سایر بازدارنده‌ها می‌توانند در جلوگیری از رسوب‌دهی اولین بازدارنده مؤثر باشند. همچنین به غلظت کمتری از هر یک از اجزای مستقل بازدارنده‌ها نیاز خواهد بود.

بعضی انواع بازدارنده‌های ترکیبی، شامل پلی‌آکریل با جرم مولکولی سبک‌وسنگین هستند تا از قدرت کافی برای بازدارندگی و پراکنده‌سازی برخوردار باشند. به‌علاوه سایر بازدارنده‌ها، ترکیبی از ارگانوفسفات اکریلات با جرم مولکولی سبک‌تر هستند که علاوه بر متفرق نمودن خوب، خصوصیات یک بازدارنده را دارا هستند.

بعضی اوقات، فعالیت بیولوژیکی در تانک بازدارنده رسوب می‌تواند موجب ایجاد مشکل شود. رشد بیولوژیکی می‌تواند موجب انسداد مسیر خوراک پمپ تزریق شده و در نتیجه جریان بازدارنده متوقف شود. معمولاً مواد بازدارنده یا معلق نگهدارنده حاوی مقداری مواد بایوسید نیز هستند. اما باید در زمان رقیق‌سازی این محلول‌ها در تانک‌های مصرف روزانه دقت کافی مبذول گردد تا غلظت این مواد بایوساید در محلول رقیق از حداقل مقدار مؤثر کمتر نشود. این مقدار معمولاً از سوی سازندگان قید می‌شود.

باتوجه‌به اینکه مواد بازدارنده فرایند ترسیب را کند نه متوقف می‌نمایند، لذا نباید سیستم برای مدت طولانی در حالت فوق اشباع از نمک‌ها، خارج از سرویس باقی بماند. معمولاً یک شیر اتوماتیک برقی به طور موازی با جریان دفعی نصب می‌شود تا درست قبل از سرویس و خارج‌شدن سیستم باز شده و از نمک‌های فوق اشباع تخلیه گردد.

در برخی موارد از یک تانک برای تزریق دو یا چند ماده شیمیایی در زمان‌های مختلف استفاده می‌شود. در این صورت باید دقت کافی معطوف به عدم اختلاط مواد با یکدیگر گردد تا لطمه‌ای به کارایی آنها و سیستم وارد نشود.

انتی اسکالانت پایه پلیمر

مزایای آنتی آسکالانت‌های پلیمری

  • غلظت بالایی دارند.
  • اجازه رسوب‌گذاری به هیچ نوع رسوب کربناتی و فسفاتی را نمی‌دهد.
  • جهت طیف وسیعی از آب‌ها از جمله آب دریا، آب‌شور چاه‌ها، آب‌های سخت شیرین، آب‌های با سختی زیر ۱۰۰۰ ppm استفاده می‌گردند.
  • به علت قدرت بالای کیلیت کنندگی (chelating agent) عملکرد بهتری از خود نشان می‌دهد.
  • با نرخ خوردگی بسیار پایین‌تر (ضد خوردگی).
  • غیرسمی بوده و مشکلات پوستی و تنفسی جهت انسان ندارند.
  • عملکرد خوب پراکنده‌کنندگی (dispersant) در برابر رسوبات کربناتی و سولفاتی دارند.
  • نیاز به شستشوی تمبر این را در فاصله زمانی طولانی‌تری فراهم می‌کنند.
  • احتمال تشکیل جلبک و آلاینده‌های زیستی را به مقدار زیادی کاهش می‌دهند.

روش‌ های مختلف استفاده از ضد رسوب

فسفونات‌ها، پلیمرها و مشتقات اینولین، دیسپرسانت خیلی مؤثری هستند که از فولینگ جلوگیری می‌کنند. تولید بخار در بویلرها اغلب نیازمند سطح بالایی از تصفیه آب و نگهداری سیستم‌های آن‌ها است. در دماهای بالای درون بویلرها، ایجاد رسوب می‌تواند به‌عنوان مشکلی جدی مطرح شود که سبب گرم‌تر شدن بیشتر لوله‌ها و افزایش پتانسیل شکستنشان گردد. آنتی اسکالانت‌های فسفوناته و پلیمری می‌توانند درون بویلرها به دو شکل استفاده شوند:

  1. انتی اسکالانت‌های فسفونات‌ها و پلیمری می‌توانند به‌جای تشکیل ترکیب سخت و چسبنده کربنات کلسیم، تشکیل فسفات کلسیم دهند که چسبندگی کمتری داشته و پراکنده است.
  2. انتی اسکالانت‌های فسفوناته و پلیمری می‌توانند در فرایندھای تکمیلی جلوگیری از رسوب کربنات کلسیم، با کاهش مقدار کی لیت، سبب کاهش میزان خورنده بودن این فرایند شوند.

به‌طورکلی میزان تزریق انواع مواد ضد رسوب آب بستگی به پارامترهایی متعددی مانند آنالیز آب، میزان دبی، دما، pH ، میزان ریکاوری سیستم، منبع آب، نوع ممبران و نحوه آرایش ممبران‌ها دارد. به طور معمول میزان تزریق آنتی اسکالانت‌ها در محدوده ١ الی ۶ ppm است. رابطه ذیل نحوه محاسبه میزان تزریق آنتی اسکالانت را بیان می‌کند:

محاسبه میزان تزریق آنتی اسکالانت

محاسبه میزان تزریق آنتی اسکالانت

معیاب استقاده از انتی اسکالانت نامرغوب

  • کاهش ظرفیت تولید
  • بالارفتن میزان نمک‌های محلول در آب تولید TDS خروجی تولید
  • افزایش فشار بر پمپ‌های طبقاتی و کاهش طول عمر پمپ و افزایش برق مصرفی ناشی از بالارفتن میزان آمپر
  • تعدد شستشوی ممبران ناشی از گرفتگی و کاهش طول عمر در ممبران‌ها و تعویض زودهنگام ممبران‌ها

سیلیس تصفیه

سیلیس یکی از رایج‌ترین گونه‌های ماسه‌ای است که در جهان یافت می‌شود. سیلیس برای طیف وسیعی از کاربردها استفاده می‌شود. ماسه اصطلاح کلی برای دانه‌های شکسته شده مواد معدنی یا سنگ است که از نظر فنی بین یک شانزدهم میلی‌متر تا دو میلی‌متر قطر دارند و در طیف اندازه‌ها بین سیلت و شن قرار می‌گیرند.

انواع مختلفی از شن و ماسه در جهان وجود دارد که هرکدام ترکیب و کیفیت منحصربه‌فرد خود را دارند. به طور طبیعی، رایج‌ترین سنگ‌دانه‌ای که هنوز مورداستفاده قرار می‌گیرد، سیلیس است؛ زیرا در سراسر جهان در دسترس است، اندازه ذرات و توزیع مناسب و نقطه ذوب بالای سیلیس این سنگ‌دانه را در صنعت تصفیه آب و فاضلاب بسیار پرکاربرد نموده است.

مواد شیمیایی تصفیه آب را تضمین کیفیت از دکتر کمیکال خریداری کنید.

دی‌اکسید سیلیکون، همچنین به‌عنوان سیلیس شناخته می‌شود، یک اکسید سیلیکون با فرمول شیمیایی SiO2 است که بیشتر در طبیعت به‌عنوان کوارتز و در موجودات زنده مختلف یافت می‌شود. در بسیاری از نقاط جهان، سیلیس جزء اصلی ماسه است. سیلیس یکی از پیچیده‌ترین و فراوان‌ترین خانواده مواد است که به‌عنوان ترکیبی از چندین کانی و به‌عنوان یک محصول مصنوعی وجود دارد.

نمونه‌های قابل‌توجه عبارت‌اند از کوارتز ذوب شده، سیلیس، سیلیکاژل و آئروژل. در مواد ساختاری، میکروالکترونیک (به‌عنوان عایق الکتریکی) و به‌عنوان اجزاء در صنایع غذایی و دارویی استفاده می‌شود. سیلیس کوارتزی است که در طول سال‌ها، از طریق آب و باد، به دانه‌های ریز تجزیه شده است. این سیلیس‌های گرانولی را می‌توان برای اهداف مختلف استفاده کرد و در اکثر مناطق غیر گرمسیری جهان یافت می‌شود.

حدود 95 درصد استفاده تجاری از دی‌اکسید سیلیکون (شن و ماسه) در صنعت ساختمان رخ می‌دهد، به‌عنوان‌مثال برای تولید بتن (بتن سیمان پرتلند).

ذخایر خاصی از ماسه سیلیسی با اندازه و شکل ذرات مطلوب و خاک رس و سایر مواد معدنی مطلوب، برای ریخته‌گری شن و ماسه محصولات فلزی مهم بودند. نقطه ذوب بالای سیلیس آن را قادر می‌سازد تا در کاربردهایی مانند ریخته‌گری آهن استفاده شود. ریخته‌گری شن و ماسه مدرن گاهی اوقات به دلایل دیگری از مواد معدنی دیگر استفاده می‌کند.

سیلیس کریستالی در شکست هیدرولیکی سازندهایی که حاوی نفت و گاز شیل هستند استفاده می‌شود. سیلیس ماده اولیه در تولید بیشتر شیشه‌ها است. همان‌طور که سایر مواد معدنی با سیلیس ذوب می‌شوند، اصل کاهش نقطه انجماد نقطه ذوب مخلوط را کاهش می‌دهد و سیالیت را افزایش می‌دهد. دمای انتقال شیشه‌ای SiO2 خالص حدود 1475 کلوین است. وقتی سیلیسیم دی‌اکسید مذاب SIO2 به‌سرعت سرد می‌شود، متبلور نمی‌شود، بلکه به‌صورت شیشه جامد می‌شود. به همین دلیل، بیشتر لعاب‌های سرامیکی دارای سیلیس به‌عنوان ماده اصلی هستند.

هندسه ساختاری سیلیس و اکسیژن در شیشه شبیه به کوارتز و سایر اشکال کریستالی سیلیس و اکسیژن با سیلیس است که توسط چهاروجهی منظم از مراکز اکسیژن احاطه شده است. تفاوت بین اشکال شیشه‌ای و کریستالی از اتصال واحدهای چهاروجهی ناشی می‌شود: اگرچه تناوب دوربردی در نظم شبکه شیشه‌ای وجود ندارد در مقیاس‌های طولی بسیار فراتر از طول پیوند SiO باقی می‌ماند. یکی از نمونه‌های این ترتیب، اولویت تشکیل حلقه‌های 6 چهاروجهی است. ازآنجایی‌که دی‌اکسید سیلیکون یک اکسید بومی سیلیکون است، در مقایسه با نیمه‌هادی‌های دیگر مانند آرسنید گالیم یا فسفید ایندیم کاربرد بیشتری دارد.

دی‌اکسید سیلیکون بیشتر از طریق استخراج معدن از جمله استخراج شن و ماسه و تصفیه کوارتز به دست می‌آید. کوارتز برای بسیاری از اهداف مناسب است، درحالی‌که پردازش شیمیایی برای ساختن یک محصول خالص‌تر یا مناسب‌تر (مثلاً واکنش‌پذیرتر یا ریزدانه) موردنیاز است.

سیلیس تصفیه اب

سیلیس تصفیه اب

سیلیس تصفیه اب

سیلیس در تصفیه آب آشامیدنی، فراوری فاضلاب و تولید آب از چاه‌ها استفاده می‌شود. ماسه سیلیسی طبیعی شکلی زیر زاویه‌ای تا گرد دارد که آنها را به محیط فیلتراسیون ایده آلی تبدیل می‌کند تا بتواند مواد جامد معلق در آب را جذب کند.

سیلیس برای تصفیه آب و ساخت شیشه، کاتالیزورهای ریخته‌گری مصنوعی، دی سدیم اولترا مارین و غیره استفاده می‌شود. سیلیس همچنین برای سرامیک‌های مقاوم در برابر حرارت اسید، دیرگدازها، لعاب سفال، مینا و غیره استفاده می‌شود. همچنین در شیشه روکش و سنگ مرمر صیقل دهنده، گرانول‌های سیلیس برای سندبلاست استفاده می‌شود و همچنین سیلیس به‌عنوان پرکننده در رنگ‌های “خمیر چوب” محصولات لاستیکی سخت قالب‌گیری شده، گچ، پلاسترهای آکوستیک اکسی کلراید و صابون استفاده می‌شود.

سیلیس از قدیم برای تمیزکردن و تصفیه آب استفاده می‌شده است. اولین استفاده ثبت شده از فیلتر شنی به سال 1804 بازمی‌گردد که جان گیب یک فیلتر آزمایشی را طراحی و نصب کرد. این روش تصفیه در طول دو دهه بعد اصلاح شد و با نصب اولین منبع آب تصفیه شده عمومی جهان توسط جیمز سیمپسون برای شرکت آبرسانی چلسی در سال 1829 به اوج خود رسید.

پس از اینکه پزشک جان اسنو، ارتباطی بین کیفیت آب و بروز وبا در سال 45/1844 برقرار کرد، عمل تصفیه آب رایج شد. قانون آب کلان‌شهر معرفی شد و برای اولین‌بار حداقل استانداردهایی برای کیفیت آب وجود داشت که از 31 دسامبر 1855 باید “عملکرد فیلتر” آب انجام شود. امروزه تأمین آب آشامیدنی باکیفیت خوب در بسیاری از کشورهای توسعه‌یافته امری مسلم تلقی می‌شود.

سیلیس تصفیه آب چگونه کار می‌ کند؟

سیلیس درجه یک معمولاً به‌صورت رسوبات تثبیت نشده در زیرلایه‌های نازک خاک و روباره یافت می‌شود. پس از استخراج، شن و ماسه به طور معمول قبل از فروش تحت پردازش قرار می‌گیرد. فراوری سیلیس ممکن است شامل شستشو و تمیزکردن دانه‌ها، اندازه‌گیری برای حذف بخش‌های درشت و بسیار ریز، و فرایندهای فیزیکی و شیمیایی برای حذف آهن، کروم و سایر مواد معدنی مضر، مانند جداسازی مغناطیسی باشد. پس از پردازش، سیلیس ممکن است خشک شود و برخی از کاربردها نیاز به آسیاب آن در آسیاب گلوله‌ای برای تولید مواد بسیار ریز دارد.

سیلیس تصفیه آب طبیعی گرید فیلتراسیون شکل گرانولی تا گرد دارند که آن‌ها را به یک محیط فیلتراسیون ایده‌آل برای جذب مواد جامد معلق در آب تبدیل می‌کند. به دلیل محتوای سیلیس بالا، شن و ماسه بسیار بادوام و سخت است و به آن اجازه می‌دهد تا به طور دقیق درجه‌بندی شود تا فیلتراسیون کارآمد آسان شود.

سیلیس تصفیه آب معمولاً در بالای یک‌لایه پشتیبان شن در ظرف فیلتر قرار می‌گیرد. آب ورودی وارد فیلتر شده و از طریق ماسه سیلیسی عبور می‌کند و هرگونه مواد جامد یا زباله را با موفقیت از آب خارج می‌کند.

کاربرد سیلیس تصفیه آب

کاربرد سیلیس تصفیه آب

کاربرد سیلیس تصفیه آب

سیلیس به دلیل خواص منحصربه‌فرد خود برای تصفیه آب در کاربردهای مختلف از جمله تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب، استخر، پردازش کاغذ، فرایندهای شیمیایی و تولید برق استفاده می‌شود.

فیلتر سیلیس به دلیل توانایی آن در جلوگیری از رسوبات حاوی ناخالصی در فیلترهای شنی چاه‌های آب صنعتی، یک محیط فیلتر بسیار مؤثر است. اندازه سیلیس فیلتر، زاویه و سختی ویژگی‌های مهم سیلیس فیلتر برای اطمینان از فیلتر مناسب هستند.

انواع فیلترهای تصفیه آب

فیلتر فشاری

فیلترهای فشار معمولاً با فشار تغذیه 2 تا 5 بار کار می‌کنند و معمولاً در برنامه‌های اوقات فراغت استفاده می‌شوند. آب تغذیه وارد فیلتر شده و (تحت‌فشار) از بستری از سیلیس عبور می‌کند. اکثر ذرات جامد ذرات بالاتر در بستر فیلتر جذب می‌شوند، این نوع فیلتر قادر به جذب ذرات بسیار کوچک است.

تجمع ذرات جامد باعث افزایش افت فشار در سطح بستر برای یک نرخ جریان معین می‌شود. هنگامی که افت فشار یا سرعت جریان غیرقابل‌قبول است، بستر مجدداً شسته می‌شود تا ذرات انباشته شده حذف شوند. ممکن است در فرایند شستشوی پشتی مقادیر کمی سیلیس از بین برود و ممکن است نیاز باشد که به طور دوره‌ای بستر را پر کنید.

فیلتر گرانش سریع

فیلترهای گرانشی سریع اغلب برای تصفیه آب استفاده می‌شود که معمولاً در کارهای تصفیه آب آشامیدنی استفاده می‌شود. RGFها در مقایسه با فیلترهای شنی آهسته به زمین‌های کوچک‌تری نیاز دارند و از سیلیس و سایر رسانه‌های دانه‌ای برای حذف ذرات و ناخالصی‌ها استفاده می‌کنند، معمولاً با افزودن یک لخته ساز. RGF باید مرتباً تمیز شود تا سرعت جریان را حفظ کند، اغلب چندین بار در روز، با شستشوی معکوس. در حین شستشوی معکوس، بستر با آب‌وهوای فشرده سیال می‌شود، باید مراقب بود که در طول این فرایند، محیط فیلتر شسته نشود.

RGFها معمولاً بخشی از سیستم‌های تصفیه آب چندمرحله‌ای هستند و توسط سیستم‌های بزرگ آب استفاده می‌شوند. این سیستم‌ها نرخ جریان بالایی را ارائه می‌دهند، اما برای کار و نگهداری پیچیده و گران هستند.

فیلتر شنی آهسته

فیلترهای شنی آهسته در تصفیه آب برای تصفیه آب خام برای تولید یک محصول قابل شرب استفاده می‌شود. عمق آنها معمولاً 1 تا 2 متر است و اندازه آنها با دبی موردنظر از فیلتر تعیین می‌شود. فیلترهای شنی آهسته به دلیل نرخ پایین فیلتراسیون، به مساحت وسیعی نیاز دارند، در نتیجه، بسیاری از شهرها به دلیل افزایش تقاضا برای آب آشامیدنی و دسترسی محدود به زمین، اکنون از فیلترهای شنی آهسته به فیلترهای گرانشی سریع تغییر کاربری داده‌اند.

فیلترهای شنی آهسته با سایر فیلترهای مورداستفاده برای تصفیه آب آشامیدنی تفاوت دارند؛ زیرا با استفاده از یک فیلم بیولوژیکی پیچیده که به طور طبیعی روی سطح سیلیس رشد می‌کند، کار می‌کنند. شن و ماسه به‌خودی‌خود هیچ عملکرد فیلتراسیونی را انجام نمی‌دهد؛ بلکه به‌عنوان یک بستر عمل می‌کند.

ازآنجایی‌که فیلترهای شنی آهسته به نیروی مکانیکی کم یا بدون نیاز به مواد شیمیایی یا قطعات قابل تعویض و حداقل آموزش اپراتور نیاز دارند، اغلب یک فناوری مناسب برای مناطق فقیر و منزوی هستند و توسط سازمان بهداشت جهانی و سازمان ملل متحد به‌عنوان ارزان‌ترین، ساده‌ترین و ارزان‌ترین فیلترها شناخته می‌شوند. همچنین کارآمدترین روش تصفیه آب است.

جهت خرید و فروش مواد شیمیایی و دریافت نمونه محصول موردنظر خود با دکتر کمیکال در تماس باشید. در بخش کامنت‌ها نیز پاسخگوی سؤالات شما عزیزان هستیم.

برای جلوگیری از رسوب کلسیم چه باید کرد؟

در این مقاله به دنبال تدوین استراتژی انتخاب بهترین سطح هر ماده برای یک سیستم خاص (ضد رسوب سیستم آبی) هستیم و موضوعاتی از جمله غلظت، سیستم گردش و تأمین مناسب به‌نحوی‌که ماده فعال همواره در سطوح موردنظر وجود داشته باشد، مطرح می‌شود. به همین منظور به بررسی ذرات فلزی و ترکیبات عامل سختی که ممکن است باعث ایجاد مشکل در سیستم آب خنک‌کننده چرخشی شوند و راه‌هایی برای خنثی‌سازی، مقابله و پراکندگی آن‌ها می‌پردازیم.

کنترل رسوب

به نظر می‌رسد که گروه عاملی کربوکسیل در پلیمرها برای مهار کلسیم کربنات ضروری است و هر چه مقدار کربوکسیل یک پلیمر بیشتر باشد، عملکرد بهتری خواهد داشت.

PMA، در مورد کلسیم کربنات از عملکرد بهتری نسبت به پلی آکریلات و فسفونات برخوردار است؛ اما در سایر موارد ممکن است این‌چنین نباشد. به همین دلیل هنگامی که PMA استفاده می‌شود ، اغلب با یک فسفونات و احتمالاً یک پلیمر دیگر (پلی آکریلات) همراه است.

کلسیم سولفات

تجربه نشان داده است که پلی آکریلات بهترین گزینه برای مهار کلسیم سولفات است. مقایسه نسبی این ترکیبات به صورت زیر است:

بازدارنده کلسیم سولفات

بازدارنده کلسیم سولفات

سولفوریک اسید دیگر به طور گسترده برای کاهش قلیائی‌ات مورداستفاده قرار نمی‌گیرد و در نتیجه، مشکلات مربوط به کلسیم سولفات مثل سابق رایج نیست. با پیشرفت تکنولوژی پلیمرها در کنترل قلیائیت، کاربرد اسیدها محدود شد.

ضد مقیاس

ضد مقیاس

به دلیل حلالیت نسبتاً زیاد، کلسیم سولفات به‌خودی‌خود از نظر ایجاد رسوب نگران‌کننده نیست؛ اما کلسیم کربنات ممکن است یک سایت مؤثر در ایجاد هسته برای تبلور کلسیم سولفات به شمار می‌رود.

کلسیم پلی آکریلات

ازآنجایی‌که پلی آکریلات‌ها از توانایی مهارکنندگی متوسط برخوردار هستند، تشکیل رسوب ترکیبات آن می‌تواند به یک مشکل تبدیل شود. علاوه بر این، ازدست‌دادن پلی آکریلات آزاد باعث کاهش قدرت پراکندگی می‌شود. پلی آکریلات با وزن مولکولی پایین‌تر (۲۰۰۰ amu) بیش از ۵۰٪ تحمل کلسیم بیشتری از انواع دارای وزن مولکولی بالاتر (۵۰۰۰ amu) دارد و اینکه پلی آکریلات‌های دارای واکنش با حلال حدود ۲۵٪ تحمل بیشتری نسبت به انواع آبی دارند. این نگرانی‌ها بیشتر مربوط به مواردی هستند که پلی آکریلات‌ها به‌تنهایی استفاده می‌شوند.

حلال کربنات کلسیم

حلال کربنات کلسیم

کلسیم کربنات

اگرچه پلیمرها عامل مؤثری برای کنترل رسوب کلسیم کربنات به شمار می‌روند، اما سایر ترکیبات، به‌ویژه فسفونات‌ها، کارایی بیشتری دارند. مهم است که پیش از تشکیل رسوب کلسیم کربنات آن را کنترل کنیم به‌جای اینکه پس از تشکیل رسوب برای پراکندگی آن تلاش کنیم. کنترل اولیه کلسیم کربنات با استفاده از فسفونات‌ها، و با کمک پلیمرها و تری پلیمرها امکان‌پذیر بوده و سیستم را تثبیت می‌کند.

در ادامه، ترکیبات مختلف از نظر قابلیت کنترل رسوب با هم مقایسه می‌شوند که این اطلاعات از نمودارهای میله‌ای موجود در مقالات تکنیکی مختلف استخراج شده است.

نتایج بررسی و مقایسه محصولات پیشنهادی برای مهار کلسیم کربنات حاکی از آن است که کوپلیمرها و ترپلیمرهای تجاری در دسترس، به‌خوبی فسفونات‌ها و هموپلیمرها عمل نمی‌کنند. نتیجه این مقایسه به شکل زیر است: (در pH 8 و ۱۰)

polymers

polymers

در مواردی که مقررات، تخلیه فسفر را ممنوع می‌کند، پلیمرها به بهترین گزینه تبدیل می‌شوند. در شرایط سختی و قلیایی بالا، پلی آكریلات‌های واکنش‌دهنده با حلال به‌عنوان مهارکننده کلسیم کربنات نسبت به نسخه‌های دارای واکنش آبی مؤثرتر هستند. در شرایط معتدل‌تر، اختلاف بین این دو نوع کاهش می‌یابد. نتایج مقایسه طیف وسیعی از ترکیبات مختلف نشان می‌دهد که HEDP و هموپلیمرها از این کوپلیمر و ترپلیمرها مؤثرتر هستند.

مهارکننده کارونات کلسیم

مهارکننده کارونات کلسیم

بیشتر بخوانید: کوپلیمر چیست

جهت فروش hedp با دکتر کمیکال در تماس باشید.

کلسیم فسفونات

باتوجه‌به حلالیت محدود فسفونات‌ها، مشخص شد که یک ترپلیمر رسوب کلسیم-HEDP را بسیار مؤثرتر از یک کوپلیمر کنترل می‌کند به‌طوری‌که با افزایش دما، pH و سختی این برتری همچنان وجود خواهد داشت. هموپلیمرها تأثیر قابل‌توجهی در پایداری فسفونات ندارند. در واقع عملکرد DCP (پلیمر كنترل رسوب) به‌عنوان مهارکننده Ca-HEDP به‌شدت به ساختار پلیمر بستگی دارد. در بین پلیمرها، ترپلیمرهای حاوی سولفونیک اسید بهترین گزینه، سپس پلی مالئیک انیدرید و یک پلی آکریلات گزینه‌های بعدی هستند.

کلسیم فسفات

کوپلیمرهای AMPS هنگامی که آهن موجود نباشد، به‌عنوان یک دیسپرسنت عالی برای کلسیم فسفات عمل می‌کنند. درصورتی‌که میزان آهن کم باشد، کوپلیمر AMPS به‌خوبی ترپلیمرها در مهار کلسیم فسفات مؤثر هستند. مطالعات نشان می‌دهد که ترپلیمرها تقریباً دوبرابر کوپلیمرها در حضور ۱٫۰ میلی‌گرم در لیتر آهن مؤثر هستند.

هنگامی که آهن به ۲٫۵ میلی‌گرم در لیتر افزایش یابد، ترپلیمر تقریباً سه برابر کوپلیمر مؤثر است و هر دو تحت این شرایط به‌مراتب از پلی آکریلات همو پلیمر برتر هستند. با پذیرش برتری کوپلیمرها و ترپلیمرها نسبت به هموپلیمرها برای کنترل کلسیم فسفات، می‌توان با به‌کارگیری کوپلیمرها در کنار هموپلیمرها در هزینه‌ها صرفه‌جویی کرد. اگرچه اضافه‌کردن یک ماده افزودنی دیگر ممکن است هزینه‌ها را کمی بالا ببرد و منافع اقتصادی استفاده از این ترکیبات باید موردبحث و بررسی دقیق قرار گیرد.

خرید ترپلیمر AA/AMPS با بهترین کیفیت

بررسی‌ها نشان می‌دهد که ۱۰ میلی‌گرم بر لیتر از کوپلیمر AA / SA-25 برای دستیابی به ۹۰٪ مهار رسوب فسفات موردنیاز است، و تنها ۷٫۵ میلی‌گرم بر لیتر از ترپلیمر AA / SA / SS برای رسیدن به همین سطح کافی است. محاسبات نشان می‌دهد که در این دوز، هزینه استفاده از ترپلیمر بیش از هزینه کوپلیمر نیست.

هرچقدر محلول از فسفات کلسیم اشباع شود، نیاز به پلیمر افزایش می‌یابد و کنترل سخت‌تر می‌شود. به‌منظور اصلاح این وضعیت، ترکیبات و محصولات دیگری توسعه‌یافته‌اند.

آهن

آهن محلول

آهن به هر شکلی که باشد و حتی در غلظت های کم ، می تواند به طور جدی در توانایی های پراکندگی پلیمرها و سایر مواد شیمیایی تصفیه اختلال ایجاد کند. در شرایط آزمایش، كلسیم به عنوان دیسپرسنت آهن اکسید در عملكرد پلی آكریلیک اسید اختلال ایجاد می‌کند. AA / SA حتی در غلظت بالای یون کلسیم به عنوان یک ماده دیسپرسنت مؤثر باقی می ماند؛ زیرا نسبت به یون کلسیم نسبتاً غیر حساس است.

ذرات آهن

پلیمرها مؤثرترین مواد شیمیایی برای پراکندگی ذرات اکسید آهن هستند. به‌طورکلی، پلی فسفات‌ها و فسفونات‌ها قدرت پراکندگی ضعیفی دارند. به‌طورکلی می‌توان گفت:

پلیمرهای پخش کننده

پلیمرهای پخش کننده

خاک رس و گل‌ولای

برخی از هموپلیمرها (به‌ویژه پلی آکریلات با وزن مولکولی ۵۰۰۰) برای پراکندگی رس و لجن کاملاً کارآمد هستند، اما کوپلیمرها و ترپلیمرهای جدیدتر حتی مؤثرتر و همچنین در برابر تداخل از سمت همین منابع مقاوم هستند

کنترل خوردگی

پلیمرها در مهار خوردگی خیلی مؤثر نیستند. به طور معمول، در غلظت‌های مورداستفاده، پلیمرها به‌خودی‌خود خورنده نبوده یا خوردگی کمتری نسبت به سایر گزینه‌های موجود دارند. اما قابلیت آن‌ها در پراکندگی رسوبات به تمیز نگه‌داشتن سطوح و مقاومت در برابر انواع خوردگی بخصوص نوعی از خوردگی که با وجود رسوبات مرتبط است، کمک می‌کند.

درحالی‌که فسفونات‌ها به طور معمول برای جلوگیری از رسوب کربنات کلسیم مورداستفاده قرار می‌گیرند، از مزیت مهار خوردگی کاتدی محدودی نیز برخوردار هستند که در صورت ترکیب با عوامل قدرتمندی مانند فسفات، مولیبدات، روی یا HPA بهبود می‌یابد.

برای جلوگیری از رسوب کلسیم چه باید کرد

راهنمای انتخاب ضد رسوب و ضدخوردگی

  • یک فسفونات مانند HEDP و یا PBTC برای کنترل رسوبات کلسیم کربنات، آهن و سیلت (لجن) ضروری است.
  • فسفونات‌ها ترکیبات مؤثری جهت جلوگیری از خوردگی هستند.
  • روی با کارایی کاتدی با سایر مهارکننده‌ها دارای اثر هم‌افزایی بوده و تحت شرایط شدید خوردگی مؤثر خواهد بود.
  • HPA به دلیل حلالیت بالا، پایداری و قابلیت مهار خوردگی در تمام سیستم‌های تصفیه لازم است.
  • ترپلیمرها دیسپرسنت مناسبی برای کمپلکس‌هایی فسفات و فسفونات هستند.
  • باتوجه‌به موارد بالا همه فرمولاسیون‌ها باید شامل PBTC ، HPA و ترپلیمرها باشند، هم به دلیل کارایی هرکدام به‌صورت جداگانه و هم به دلیل اثر هم‌افزایی که کنار هم دارند.
  • آزول‌ها از فلزات غیرآهنی محافظت کرده و همچنین از آلاینده‌های فلزی جلوگیری می‌کند و به همین دلیل در اکثر فرمول‌ها استفاده شد است. (بنزوتیازول، تولیل تریازول، مرکاپتوبنزوتیازول)

نکات استفاده صحیح از ضد رسوب و ضدخوردگی

به‌منظور استفاده صحیح و بهینه از ترکیبات موجود توجه به موارد زیر ضروری است:

  • از اوردوز بپرهیزید.
  • کمپلکس کلسیم با AMP و HEDP ، مانند روی و فسفات، حلالیت پایینی دارد که این مسئله با بالارفتن PH و دما تشدید می‌شود. PBTC مقاوم‌ترین ترکیب در برابر مشکل حلالیت پایین است. همچنین افزودن کوپلیمرها نیز در این مورد می‌تواند مفید باشد.
  • HEDP و AMP مقاومت کمی در برابر اکسیدکننده‌ها دارند. به طور خاص کلر AMP و برم HEDP را مورد حمله قرار می‌دهد. درحالی‌که PBTC بیشترین مقاومت را از خود نشان می‌دهد. مشکل مشابهی در مورد HPA وجود دارد؛ اما افزودن مونواتانول آمین مفید خواهد بود.

غلظت، سیستم گردش و تغذیه مناسب ضدخوردگی و ضد رسوب

غلظت

در ابتدا یکی از مهم‌ترین تصمیمات که باید گرفته شود تصمیم در مورد غلظت موردنیاز از هر ترکیب شیمیایی در سیستم است. باقی مراحل بیشتر شامل محاسبات مکانیکی برای رسیدن به نرخ تغذیه مناسب و درجه گردش برای یک ترکیب مشخص است.

غلظت را از جهات مختلفی می‌توان مشخص کرد و لازم است که همه موارد را باهم مقایسه کرده و مورد بررسی قرارداد:

  1. ۱٫ فرمول‌ها به‌صورت درصد وزنی ترکیب شیمیایی بیان می‌شوند به طور مثال محلول ۶۰% HEDP .
  2. ۲٫ مشخصات یک محتوای شیمیایی در یک سیستم معمولاً به‌صورت میلی‌گرم در لیتر بیان می‌شود. این مقادیر با اصلاح محصولات شیمیایی برای سطح فعالیت موردنظر به دست می‌آیند. برای مثال ۱% از محلول ۶۰% HEDP به معنی استفاده از ۰٫۶% HEDP فعال است و اگر بر اساس PO4 گزارش کنیم برابر است با ۰٫۵۵۳% PO4. غلظت در سیستم به تعداد گردش‌ها بستگی دارد. برای مثال ۰٫۶% HEDP فعال در ۵ گردش غلظتی معادل ۳% HEDP فعال می‌دهد.

درباره سیستم گردش آب بیشتر مطالعه کنید و اطلاعات بیشتری بدست بیاورید.

گردش

بدیهی است، برآورد سیستم گردش مناسب، نیازمند درک صحیح از غلظت موردنظر یک ماده شیمیایی در سیستم و مقدار موردنیاز در آب میکاپ جهت خوراک سیستم است. اگر میزان کلسیم و سطح قلیایی آب میکاپ مدام تغییر کند، باید چرخه غلظت بادقت کنترل و تنظیم شود تا حداکثر پایبندی به یک برنامه تصفیه حفظ شود و بدون هرگونه مشکل احتمالی انجام شود.

به‌طورکلی، چرخه غلظت بین ۲ و ۸ خواهد بود که با تجزیه‌وتحلیل آب تعیین می‌شود و توسط برنامه‌ای مانند WaterCycle تفسیر می‌شود. سیستم گردش بر اساس چنین محاسباتی معمولاً می‌تواند تغییرات متوسط را تحمل کند. به‌عنوان‌مثال، اگر یک فرمول مبتنی بر ۵ چرخه غلظت باشد، نتایج خوبی را می‌توان از ۴ چرخه نیز به دست آورد، به‌خصوص اگر نرخ غلظت ۲۵% افزایش یابد (۵/۴=۱٫۲۵).

با افزایش چرخش‌ها می‌توان تا حد زیادی در هزینه‌ها صرفه‌جویی کرد؛ اما محدودیت‌های متعددی وجود دارد که باید مدنظر قرار گیرد:

  1. در حضور برخی از نمک‌ها مانند نمک سیلیکات و کلسیم، قبل از اینکه شروع به رسوب‌گذاری کنند تنها امکان تعداد کمی گردش وجود دارد.
  2. در سیستم‌هایی که نشت آب زیاد باشد، چرخه بالایی از غلظت را ایجاد می‌کنند حتی در مواقعی که تخلیه محدود باشد.
  3. به‌طورکلی، افزایش چرخه‌ها با افزایش pH همراه است و همراه آن باعث کاهش خوردگی می‌شود. بااین‌حال، مواد جامد باقی‌مانده ممکن است تمایل به خوردگی و ایجاد رسوب را افزایش دهند، و تا حدودی هرگونه صرفه‌جویی پیش‌بینی‌شده در هزینه‌ها را منتفی کند.
  4. تعداد چرخه بالا همیشه مطلوب نیست! تجربه نشان داده است که برای سیستم‌هایی که بیش از ۸ چرخه دارند، دوز موردنیاز اغلب باید به میزان زیادی افزایش می‌یابد (با هزینه اضافی) و خطر افزایش غلظت فراتر از سطح آستانه وجود دارد.

تزریق

دستورالعمل‌ها برای تزریق مواد شیمیایی تصفیه آب خنک‌ کننده معمولاً بر اساس میزان ۱۰۰ میلی‌گرم در لیتر از ماده شیمیایی تجاری تعیین می‌شود. ازآنجاکه ابزار موردنیاز برای وزن‌کردن مقدار میلی‌گرم و ظروف یک لیتری در اکثر مکان‌های صنعتی در دسترس نیست، بسیاری از اپراتورها از یک واحد ماده شیمیایی در هر ۱۰۰۰ گالن آب استفاده می‌کنند که روش مناسبی برای تزریق ماده شیمیایی به سیستم‌های صنعتی است.

بدیهی است، در مورد یک واحد برای ۵۰۰ گالن باید غلظت را دوبرابر کرد و در مورد یک واحد برای ۲۰۰۰ گالن باید نصف شود. برای سیستم‌های بزرگ‌تر می‌توان از یک گالن برای تصفیه ۱۰، ۸، ۶ یا ۴۰۰۰ گالن استفاده کرد. توجه داشته باشید که تمام محاسبات حجمی به چگالی ماده شیمیایی بستگی دارد. برای به‌دست‌آوردن نرخ تغذیه، چندین رابطه جهت تبدیل واحدها وجود دارد:

units

units

باتوجه‌به روابط زیر محاسبات حجمی نرخ خوراک (F) نیز دشوار نخواهد بود:

تبدیل واحدهای حجمی

تبدیل واحدهای حجمی

مهم است که فرمول مورداستفاده در تولید به‌صورت میلی‌گرم در لیتر، ppm یا درصد وزنی بیان شود. این فرمت اجازه می‌دهد تا درصد هر ماده در فرمول تولید (تنظیم شده برای نرخ خوراک و چرخه) و مقدار آن در سیستم برحسب mg / L (ppm) تعیین شود.

اگر شرایط عملیاتی تعداد چرخه‌های مورد انتظار را تحمل نکند، این ممکن است بیانگر این باشد که سختی بالاتر از حد پیش‌بینی‌شده است یا عوامل محدودکننده دیگری وجود دارد. در این حالت نیاز به افزایش دوز یا تغییر فرمول برای رسیدن به فرمول مناسب آب مورداستفاده است.

 

در صورت نیاز می‌توانید جهت فروش بازدارنده خوردگی و فروش مواد ضد رسوب با شرکت دکتر کمیکال تماس بگیرید و از مشاوره تخصصی در زمینه صنعت موردنظر خود بهره‌مند شوید. همچنین خرید مواد اولیه به صورت عمده در مجموعه ما امکان‌پذیر می‌باشد.