بایگانی دسته ی مقالات برج خنک کننده

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.

ویدیو توضیحات ویژگی های بایوسایدهای دکتر کمیکال

مزایای 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 ارائه 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

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.

مواد شیمیایی اسمز معکوس ro

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

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

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

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

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

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

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

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
• 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 فلزی

بیوساید 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.

بیوسایدهای 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.

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

عوامل تعیین‌ کننده بیوساید

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

مس فلزی با کاربرد مهندسی فراروان است که در برابر بسیاری از محیط‌های خورنده مقاومت می‌کند. اما مس تحت شرایطی کدر یا خورده می‌شود. در سال‌های اخیر، محققان نشان داده‌اند که می‌توان یک سیستم کنترل خوردگی برای مس، برنج و برنز را با ترکیب آلی بنزوتری آزول ساخت.

خوردگی مس

خوردگی مس، خوردگی تجهیزات ساخته شده از مس یا آلیاژهای مس است. هنگامی که مس در معرض هوا قرار می‌گیرد، اکسید می‌شود و باعث می‌شود سطوح مسی معمولاً کدر شوند. پس از مدتی رنگ تیره حاصل از اکسید شدن به تدریج به رنگ قهوه‌ای تیره یا سیاه و در نهایت سبز می‌شود.

بنزوتری آزول یک‌لایه‌ای دوبعدی شیمیایی جذب شده با پیوند قوی با ضخامت کمتر از ۵۰ آنگستروم تشکیل می‌دهد. این فیلم نامحلول حاصل از Benzotriazole که ممکن است یک‌لایه تک مولکولی باشد، از مس و آلیاژهای آن در محیط‌های آبی، جوهای مختلف، روان‌کننده‌ها و سیالات هیدرولیک محافظت می‌کند.

Benzotriazole همچنین با یون‌های مس در محلول رسوبات نامحلول تشکیل می‌دهد (این یون‌ها را کی لیت می‌کند)، در نتیجه از خوردگی آلومینیوم و فولاد در سایر قسمت‌های یک سیستم آبی جلوگیری می‌کند. Benzotriazole از کدر شدن مس و آلیاژهای مس در معرض محیط‌های مرطوب جلوگیری می‌کند. “کنترل واکنش سطحی مس با استفاده از معرف‌های آلی” با استفاده از این ماده صورت می‌گیرد که گروه نیتروژن – هیدروژن و حداقل یکی از نیتروژن‌های دیگر در حلقه، در ترتیبات پیوند پیچیده با مس نقش دارند.

زنجیره‌های پلیمری یا کمپلکس‌های صفحه‌مانند تک مولکولی به طور کامل یک سطح فلزی تمیز را می‌پوشانند و محافظت عالی را ارائه می‌دهند. در حالت معمولی‌تر، بنزوتری آزول احتمالاً سوراخ‌ها و عیوب سطوح اکسید مس را مسدود می‌کند.

استفاده از آن و سایر مواد شیمیایی مانند تولیل تری‌ آزول، پیشرفت قابل‌توجهی در زمینه بازدارنده‌ های خوردگی است. این نشان می‌دهد که مهار مؤثر خوردگی توسط بنزوتری آزول می‌تواند از طریق تشکیل پیوندهای شیمیایی واقعی عمل کند.

Benzotriazole همچنین می‌تواند واکنش بین سطوح مس یا آلیاژ مس و محیط‌های معمولی را کنترل کند. این ماده یک افزودنی مفید برای ضد یخ و سایر سیستم‌های گردش آب است. می‌توان بنزو تری‌ آزول را در لاک‌ها، کاغذهای بسته‌بندی محافظ، روان‌کننده‌ها، مایعات هیدرولیک و شوینده‌های قلیایی گنجاند.

جلوگیری از اکسید شدن مس

جهت جلوگیری از اکسید شدن مس از مواد ضد خوردگی ازول‌ها استفاده می‌شود. ترکیبات ازول دار مانند بنزوتری ازول و تولیل تری ازول در فرمولاسیون همراه با مواد ضد خوردگی زیاد مانع از اکسید شدن مس می‌شوند.

کاربردهای بنزوتری آزول

رنگ طبیعی مس، آلیاژهای آن و پوشش‌های رنگی آن که با عملیات شیمیایی اعمال می‌شود را می‌توان با یک لاک شفاف مهار شده با بنزوتری آزول محافظت کرد.

اینکرالاک حاوی رزین اکریلیک استر حل شده در حلالی مانند تولوئن است. بنزوتری آزول به‌عنوان یک بازدارنده خوردگی و روغن سویا اپوکسید شده به‌عنوان یک عامل تسطیح اضافه می‌شود. پانل‌های آزمایشی با پوشش اینکرالاک که در لندن و سواحل جنوبی انگلستان در معرض دید قرار گرفته‌اند، برای چندین سال بدون لکه باقی‌مانده‌اند.

Benzotriazole به طور مؤثر با تیرگی زیرلایه‌های لاکی مبارزه می‌کند. این حالت شکست در درجه اول به دلیل پراکسیدهایی است که در مراحل اولیه تخریب لایه لاک و حلال باقیمانده تحت‌تأثیر اشعه ماورای بنفش تشکیل شده است. با استفاده از جاذب‌های مناسب اشعه ماورا بنفش، آنتی‌اکسیدان‌ها و عوامل کمپلکس کننده مس، حفاظت بسیار افزایش‌یافته است. تمیزکردن و اسپری دقیق ضروری است. پاک‌کردن با یک پاک‌کننده بازدارنده (۴۰ گرم بنزوتری آزول در یک گالن آب) به‌عنوان آخرین مرحله تمیزکردن قبل از اعمال پوشش توصیه می‌شود.

Benzotriazole همچنین در رنگ‌ها، لاک‌های رنگدانه‌دار و جوهر مفید است. به‌عنوان‌مثال، یک لاک برنز، حاوی ۴ گرم پودر رنگ‌دانه برنز و ۱۰۰ گرم لاک شفاف نیترات سلولز (30٪ مواد جامد)، غوطه‌ور شد و به یک قسمت 1٪ بنزوتری آزول اضافه شد.

در کاربرد دیگر، تمایل عایق الکتریکی پلی‌پیلن به اکسید شدن سریع‌تر در حضور مس با افزودن یک آنتی‌اکسیدان و بنزوتری آزول به عایق اصلاح می‌شود . نقش بنزوتری آزول در جلوگیری از رنگ‌آمیزی مس با ایجاد منحنی‌های پلاریزاسیون در کلرید سدیم ۳ درصد تحت کنترل پتانسیواستاتیک بررسی شده است. تفاوت‌های قابل‌توجهی در رفتار کاتدی در نمونه‌های تیمار شده و تیمار نشده با تفاوت‌های کوچک‌تر اما قابل تکرار در رفتار آندی یافت شده است.

پوشش ناموفق، منحنی‌های پلاریزاسیون مشابه نمونه‌های تیمار نشده مشاهده‌شده را ایجاد کرد. بنزوتری آزول کاهش کاتدی اکسیژن را سرکوب می‌کند؛ اما به نظر نمی‌رسد بر تخلیه هیدروژن تأثیر بگذارد؛ بنابراین، تا حدی به‌عنوان یک بازدارنده کاتدی عمل می‌کند، اما همچنین به طور قابل‌توجهی به‌عنوان یک بازدارنده آندی عمل می‌کند.

بنزوتری آزول دربسته بندی و نگهداری

قطعات، محصولات آسیاب، و پودرهای مس، برنج و برنز در صورت بسته‌بندی در مواد مهار شده با Benzotriazole یا پوشانده شدن با لایه‌ای از بازدارنده بنزوتری آزول می‌توانند در حین ذخیره‌سازی و حمل از کدر شدن محافظت شوند. همچنین می‌تواند در موم‌های محافظ استفاده شود تا لایه‌ای مقاوم در برابر کدر شدن ایجاد کند.

ترکیبی که بر روی فلز سرد از بخار در دمای ۸۵ درجه سانتی‌گراد رسوب‌کرده است. ساده‌ترین راه این است که قسمت فلزی را در محلول آبی ۰٫۲۵ % بنزوتری آزول در دمای ۶۰ درجه سانتی‌گراد به مدت ۲ دقیقه فرو کنید. نوار برنجی ممکن است به طور مداوم از طریق چنین محلولی اجرا شود. مواد بسته‌بندی را با خیساندن آن در محلولی حاوی ۱/۰ تا ۵ درصد و ۱ درصد از بنزوتری آزول می‌توان از خوردگی محافظت کرد.

کاغذهای تیمار شده با بنزوتری آزول که بین ورقه‌های مس یا آلیاژ مس انباشته شده در جعبه‌های بسته‌بندی قرار گرفته‌اند، فلز را برای مدت طولانی از لکه‌دار شدن و تغییر رنگ محافظت می‌کند. قرقره‌های سیم مسی را می‌توان با پیچاندن قسمت بیرونی آن با کاغذ تیمار شده با Benzotriazole محافظت کرد و اگر فضای داخلی با کاغذ آغشته پوشانده شود، اقلام مسی در طبل‌های مهروموم شده کدر نمی‌شوند.

سطوح داخلی موج‌برها و سایر اجزای مایکروویو را می‌توان با پرکردن سوراخ‌ها با کاغذ خرد شده محافظت کرد. کاغذهای خودچسب و نوارهای وینیل از خراشیدگی و خراش در هنگام ساخت، نگهداری و حمل‌ونقل محافظت می‌کنند. این نوارها به طور گسترده در صنعت مدارهای چاپی استفاده می‌شود.

یک موم یا پولیش بدون مواد ساینده حاوی ۰٫۱ تا ۱۰ درصد بنزوتری آزول، از خوردگی مس جلا داده شده و آلیاژ پایه مس با محلول‌های شستشو جلوگیری می‌کند. موم همچنین کدر شدن در جو را کند می‌کند.

Benzotriazole ممکن است به‌عنوان محلول در یک حلال سازگار به پولیش اضافه شود یا ممکن است در موم مذاب حل شود. پولیش موم متشکل از 5% بنزوتری آزول، مخلوط شده به مدت ۲ ساعت در دمای ۱۲۰ درجه فارنهایت، مس جلا داده شده را به مدت ۲۴ ساعت در محلول نمکی 0.25% از لکه‌دار شدن محافظت می‌کند.

فرو بردن مس و آلیاژهای مس در محلول یا پراکندگی فریسیانیدهای محلول و مشتقات بنزوتری آزول به مدت ۰٫۵ تا ۳۰ دقیقه از خوردگی و کدر شدن جلوگیری می‌کند. حدود ۰٫۰۰۱ تا 5٪ (بر حسب وزن) فریسیانیدهای آمونیوم یا فلز قلیایی یا مخلوط یا چند مورد از این نمک‌ها با ۰٫۰۱ تا 0.5٪ بنزوتری آزول استفاده شده است. نمک‌های فلزات قلیایی برای جلوگیری از ترک‌خوردگی ناشی از تنش که ممکن است در قسمت‌های تحت تنش در حضور آمونیاک رخ دهد، ترجیح داده می‌شوند.

فواید فیلم‌ها با قراردادن ورق‌ها در معرض جوهای خورنده اندازه‌گیری شده است. به‌عنوان‌مثال، هنگامی که در یک محلول آبی از مشتقات آن 0.1٪ و 0.05٪ K3Fe(CN)6  در دمای 65 درجه فارنهایت به مدت ۲ دقیقه غوطه‌ور شود، ورق مس تمیز اگر به مدت ۲ ساعت در اتمسفر حاوی ۱۰ پی‌پی‌ام سولفید هیدروژن قرار گیرد، کدر نخواهد شد. اما کدر شدن در ۲ دقیقه روی ورقه‌های غوطه‌ور در محلولی که فقط حاوی فریسیانید پتاسیم (۰٫۰۵ درصد) است ظاهر می‌شود و زمانی که ورقه در محلول حاوی فقط بنزوتری ازول (۲ درصد) غوطه‌ور شود، در ۲۰ دقیقه ظاهر می‌شود.

روش دیگر برای بهبود مقاومت در برابر تیرگی این است که ابتدا محلول صابون یا محلول کرومات و سپس با محلول بنزوتری آزول را اعمال کنید.

برای مطالعه بیشتر: خوردگی آب

تیمار با بنزوتری آزول را می‌توان در تولید ورق از مس و پودرهای آلیاژ مس گنجاند. این روش شامل مراحل زیر است:

1. پودر مس الکترولیتی استاندارد فشرده شده با عبور دادن آن از یک جفت رول.
2. در ۱۰۰۰ فارنهایت در اتمسفر هیدروژنی به مدت ۱۵ دقیقه تف‌جوشی کنید تا ورق بدون اکسید با تخلخل 25٪ به دست آید.
3. ورق را در محلول آبی 5% بنزوتری آزول در دمای ۱۰۰ درجه فارنهایت غوطه‌ور کنید، اجازه دهید محلول در مدت ۸ دقیقه تا دمای ۶۰ درجه فارنهایت خنک شود، سپس به مدت ۲ دقیقه در دمای ۶۰ درجه فارنهایت نگه دارید.
4. ورق را در هوا خشک کنید.
5. با نورد سرد آن را فشرده‌تر کنید تا 50% ذخایر تصفیه نشده در ۱۸ ساعت در یک جو آلوده رنگ‌آمیزی شود. ورق تیمار شده به مدت ۳۰ روز بدون رنگ باقی ماند.

با استفاده از محلول بنزوتری ازول می‌توان از کدر شدن اقلام مسی مانند وسایل لوله‌کشی در طول نگهداری جلوگیری کرد. قابلیت لحیم‌کاری نیز بهبودیافته است. همچنین، اگر قطعات با بنزوتری ازول محافظت شوند، ظاهراً قطعات برنجی تحت تنش در اثر خوردگی تنشی در اتمسفر آلوده به دی‌اکسید گوگرد خراب نمی‌شوند. این فیلم از ترک خوردن در فضای آمونیاکی جلوگیری نمی‌کند.

بنزو تری ازول در روان‌ کننده‌ ها

بنزو تری ازول در روان‌ کننده‌ ها و درزگیرها

مس تقریباً همیشه در برابر روان‌کننده‌های روغن معدنی مقاوم است، اما ممکن است باعث تخریب آنها شود. هنگامی که محصولات اسیدی تشکیل می‌شوند، می‌توانند باعث خوردگی فولاد و مس شوند. روان‌کننده‌های حاوی گوگرد ممکن است باعث تغییر رنگ مس شوند. بااین‌حال، افزودن بنزوتری ازول به روان‌کننده‌ها و درزگیرها تا حد زیادی خوردگی را کند می‌کند یا از آن جلوگیری می‌کند.

یک ترکیب روغن روان‌کننده از روغن‌پایه استر و ۰٫۲ تا 2٪ بنزوتری ازول آلکیله شده است. گریس‌های ارگانوسیلوکسان که به‌عنوان روان‌کننده‌ها، دی‌الکتریک‌ها و ترکیبات آب‌بندی استفاده می‌شوند، با افزودن ۰٫۰۲ تا ۰٫۰۶ درصد Benzotriazole، به مس و فولاد خوردگی کاهش می‌یابد. گریس از خوردگی نوارهای مسی غوطه‌ور در آب مقطر در دمای ۷۰ درجه فارنهایت به مدت ۴ هفته جلوگیری کرده است. این بازدارنده در سیالات هیدرولیک نیز مؤثر است.

کنترل خوردگی مس

بنزوتری آزول در فرایندهای الکترولیتی

بنزوتری آزول به‌عنوان یک عامل جداکننده پیشنهاد شده بود که به جداسازی رسوبات کاتدی از صفحات اولیه یا اشکال اصلی در پالایش الکترولیتی و شکل‌دهی الکتریکی کمک می‌کند. شواهدی وجود دارد که بنزوتری آزول با مس حاصل از محلول آبکاری رسوب می‌کند. اثر بنزوتری آزول بر رسوبات الکترونی با تخصیص آن به محلول‌های آبکاری سولفات مس بررسی شده است.

در محلول‌های سولفات مس اسیدی یک کمپلکس مسی نامحلول نیز تشکیل می‌دهد که با مس ترکیب می‌شود. افزودن ۰٫۰۱۲ گرم در لیتر باعث ایجاد رسوبات ریز مس می‌شود و از اپیتاکسی جلوگیری می‌کند. ۰٫۱۲ گرم در لیتر رسوبات کاملاً روشن با ساختار نواری می‌دهد. بااین‌حال، گزارش‌هایی وجود دارد که مس این محلول را رسوب می‌دهد و در نتیجه به اثر مفید آن پایان می‌دهد.

استفاده از محلول‌های آبی ۰٫۱ تا ۱٫۰ درصد بنزوتری آزول برای کمک به جداکردن ورق‌های مسی، فویل‌ها، ورق‌های آغازین و محصولات الکتروشکل‌شده از کاتدهای مس پیشنهاد شده بود، اما در عمل تأثیر کمی داشته است.

افزودن ۵ تا ۱۰ درصد (بر حسب وزن) الکل به‌عنوان یک عامل مرطوب‌کننده به این نوع محلول پوشش یکنواخت سطح کاتد را تضمین می‌کند. اگر این روش کامل شود، در تولید مداوم ورق مس با رسوب الکتریکی بر روی یک درام مسی مفید خواهد بود.چنین محلولی باید قبل از ورود مجدد درام گردان به الکترولیت اعمال شود.

فروش ضد خوردگی با بالاترین کیفیت

بنزوتری آزول در محلول‌ های تمیزکننده

اگر محلول‌ها حاوی مقادیر کمی بنزوتری آزول باشند، محصولات مسی هنگام شستن با محلول‌های شوینده کدر نمی‌شوند. فقط چند قسمت در میلیون بنزوتری ازول در شوینده‌های حاوی عوامل مرطوب‌کننده و پلی فسفات‌های جداکننده کلسیم موردنیاز است.

بنزوتری آزول از جمله ترکیباتی است که از تغییر رنگ مس، برنج و آلیاژهای مس، نیکل و روی (نقره نیکل) توسط محلول‌های آبی شوینده‌ها که شامل محصولات سولفوناسیون آلی با وزن مولکولی بالا، لخته‌های معدنی خاص مانند پلی فسفات‌ها، سولفات سدیم هستند، جلوگیری می‌کند. مایعات خشک‌شویی حاوی مواد شوینده اغلب برای مس و سایر فلزات خورنده هستند.

حدود ۵۰ ppm این محلول در مایع از حمله به مس و آهن جلوگیری می‌کند. اگر حدود 0.1٪ (بر حسب وزن) از ترکیبات مشتقات Benzotriazole به آب یا محلول‌ها اضافه شود، می‌توان سطوح شسته شده مس و آلیاژهای مس را در برابر خوردگی در هنگام تماس با آب (به‌ویژه با محلول‌های قلیایی آبی) محافظت کرد.

بنزوتری آزول در سیستم‌های آبی

مرکاپتو بنزو تری آزول سدیم اغلب به‌عنوان یک بازدارنده خوردگی در آب در گردش برای خنک‌کردن موتور، تهویه مطبوع، سیستم‌های گرمایش و تجهیزات صنعتی حاوی اجزای مسی اضافه می‌شود. اخیراً مشخص شده است که بنزوتری آزول در انواع محیط‌های آبی مؤثر است. اغلب با بورات‌ها در ضد یخ استفاده می‌شود و در موارد خاصی در خوردگی حفره‌ای توسط آب تهاجمی از لوله‌های مسی محافظت می‌کند. ازآنجایی‌که بازدارنده کمتر از حدود ۳۵۰ فارنهایت تجزیه نمی‌شود، می‌تواند خوردگی مس را به طور مؤثر در آب گرم در یک سیستم فلزی مخلوط کنترل کند.

افزودن Benzotriazole به آب در جلوگیری از خوردگی گالوانیکی در سیستم‌های فلزی مخلوط مانند مس -فولاد، مس – روی و مس – آلومینیوم مؤثر بوده است. خوردگی زوج‌های آلومینیوم – مس و 2-بنزیمیدازولتیول آلومینیوم – مس – آهن. آزمایش‌های روی زوج‌های آلومینیوم – مس در آب طبیعی دریا نشان داد که 2، 5-دیمرکاپتوتیادیاازول خوردگی الکترود آلومینیوم را کاهش می‌دهد.

محققان در کار دیگری بر روی خواص حفاظتی بنزوتری آزول با توجه به خوردگی مس و فولاد در محلول‌های خنثی و اسیدی، به این نتیجه رسیدند که علیرغم یک اثر بازدارنده خاص، Benzotriazole نمی‌تواند یک عامل ضد خوردگی موثر برای فلزات آهنی در محیط‌های خنثی در نظر گرفته شود. اما در جلوگیری از خوردگی مس به خودی خود و در تماس با فولاد مؤثر بود.

در محیط‌های اسیدی، بنزوتری آزول از خوردگی مس جلوگیری می‌کند، اما ترکیبات قابل مشاهده روی سطح روی فلز تشکیل می‌شود. در سیستم‌های میعانات بخار با ساختار مخلوط، آمین‌ها برای کنترل خوردگی فولاد استفاده می‌شوند، اما با تشکیل کمپلکس‌ها، حمله مس را تسریع می‌کنند. هنگامی که بنزوتری آزول اضافه می شود، می‌توان از خوردگی مس نیز جلوگیری کرد.

شرکت دکتر کمیکال تأمین‌کننده مواد شیمیایی ضد خوردگی مورد نیاز صنعت می‌باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه خرید مواد اولیه شیمیایی و قیمت با کارشناسان بخش فروش در تماس باشید.

محصولات ویژه:

• تولیل تری آزول
• بنزو تری آزول
• اتیدرونیک اسید

در واقع خوردگی فرایندی طبیعی است که با توجه به انرژی هدایت می‌شود که باید اقداماتی را برای مهار حمله خورنده به مواد فلزی انجام داد. بازدارنده های خوردگی ماده‌ای هستند که وقتی با غلظت کم به یک محیط اضافه می‌شوند، به‌طور چشمگیری نرخ خوردگی فلز در معرض آن محیط را کاهش می‌دهد.

فروشگاه مواد شیمیایی دکتر کمیکال تأمین‌کننده مواد شیمیایی ضد خوردگی و مواد تصفیه آب و فاضلاب مورد نیاز صنعت می‌باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه فروش بازدارنده خوردگی و استعلام قیمت با کارشناسان بخش فروش در تماس باشید.

بازدارنده خوردگی

بازدارنده یک ماده شیمیایی است که وقتی با غلظتی کم به یک محیط اضافه می‌شود، به طور مؤثر باعث کنترل، کاهش یا واکنش فلز با محیط می‌شود. بازدارنده‌های خوردگی به سیستم‌های بسیاری از جمله سیستم‌های خنک‌کننده، سیستم‌های خنک‌کننده، واحدهای پالایشگاهی، عملیات شیمیایی، ژنراتور بخار، مخازن بالستیک و واحدهای تولید نفت و گاز، اضافه می‌شوند.

بازدارنده‌ خوردگی برای محافظت از فلزات از خوردگی، از جمله حفاظت موقت در حین ذخیره یا حمل‌ونقل و همچنین حفاظت موضعی موردنیاز است، برای مثال، برای جلوگیری از خوردگی که ممکن است از انباشت مقادیر کم یک مرحله تهاجمی حاصل شود. یک مثال، آب‌نمک است، در یک فاز غیرتهاجمی، مانند روغن. بازدارنده کارآمد با محیط سازگار است، برای کاربرد مقرون‌به‌صرفه است و اثر مناسبی را با غلظت کم ایجاد می‌کند.

ویژگی‌ های بازدارنده‌ خوردگی

1. سازگاری با دیگر مواد شیمیایی: ازآنجایی‌که در سیستم‌های گازی ممكن است دو یا چند ماده شیمیایی مورداستفاده قرار گیرد، لذا بازدارنده نباید باعث اثرات جانبی بر روی آن‌ها شود (برای مثال مواد ضد كف و ضد امولسیون به همراه بازدارنده‌های خوردگی در صنایع گاز به كار رود).
2. كارایی در شرایط تنش برشی بالا: گاهی اوقات خروج از گاز چاه یا خطوط لوله تنش برشی بالایی به وجود می‌آورد، به همین دلیل مقاومت فیلم محافظ در برابر تنش برشی از اهمیت فراوانی برخوردار است و بایستی مورد بررسی قرار گیرد.
3. پایداری در برابر دما و فشار بالا: محدوده دما و فشار در مخازن و لوله‌ها بالاست و بازدارنده باید بتواند این دما و فشار را تحمل كند و در این شرایط پایداری و كارایی خود را از دست ندهد.
4. پایداری فیلم محافظ با گذشت زمان: این فاكتور، تعیین‌کننده روش اعمال بازدارنده و مقدار آن است.
5. تشكیل امولسیون: تشكیل امولسیون یكی از بزرگ‌ترین مشكلات بازدارنده‌های نفت و گاز است. بازدارنده‌ خوردگی لایه‌سازی شامل مولكول‌های فعال سطحی هستند و تشكیل امولسیون را تشدید می‌كنند
6. حلالیت بازدارنده: بیشتر روش‌های اعمال بازدارنده‌‌ها شامل رقیق كردنبازدارنده خوردگی با یک حلال مناسب آلی یا آبی است.
7. سمیت: به‌کاربردن بازدارنده‌ها نباید محیط‌زیست را دچار آلودگی كند.

نکته: درصورتی‌که غلظت ممانعت کننده‌های خوردگی كمتر از اندازه كافی باشد، خسارت بیشتر از موقعی خواهد بود كه ممانعت کننده اصلاً بكار برده نشود. برای پرهیز از این خطر بایستی غلظت ممانعت کننده همواره بیش از مقدار موردنیاز باشد و غلظت آن به طور متناوب تعیین گردد.

انواع بازدارنده های خوردگی

انواع بازدارنده‌ های خوردگی

• بازدارنده‌هایی که سرعت خوردگی را کم می‌کنند؛ ولی کاملاً مانع آن نمی‌شوند
• بازدارنده‌هایی که باعث به تأخیر انداختن حمله خوردگی برای مدت زیادی می‌شوند. به‌طوری‌که فلز در مقابل خوردگی مصونیت موقتی پیدا می‌کند.
• بازدارنده‌های روئین کننده که لایه‌های روئین بر سطح فلز تشکیل می‌دهند. این لایه‌ها غالباً اکسید یا نمک‌های غیر محلول فلزی هستند، مانند فسفات و کرمات برای فولاد. اگر مقدار بازدارنده‌ای که به محلول اضافه می‌گردد کم باشد لایه‌های ناپیوسته تشکیل می‌گردد که ممکن است خوردگی حفره‌ای یا حمله تسریع شده موضعی به وجود آید.
• بازدارنده‌هایی هستند که واکنش خوردگی را آهسته می‌کنند. بدون آنکه کاملاً مانع آن شوند‌. این بازدارنده‌ها غالباً در ضمن عمل حفاظت مصرف می‌شوند. مانند هیدرازین و سولفیت سدیم.
• بازدارنده‌هایی هستند که در اثر ترکیب با موادی که باعث خوردگی در یک محیط مشخص می‌شوند، خوردگی را به تأخیر می‌اندازند.

پیشنهاد دکتر کمیکال برای مطالعه بیشتر: ضد خوردگی برج خنک کننده

دسته‌ بندی بازدارنده‌ ها

انتخاب بازدارنده‌ها بر اساس فلز و محیط است. دسته‌بندی کیفی بازدارنده‌های خوردگی در شکل زیر ارائه شده است. ضد خوردگی‌ را می‌توان به‌عنوان تهویه کننده‌های محیط‌زیست و مهارکننده‌های رابط طبقه‌بندی کرد.

دسته بندی بازدارنده ها

تصفیه‌ کننده‌ های محیط‌ زیست

خوردگی را می‌توان با حذف گونه‌های خورنده از محیط کشت کنترل کرد. بازدارنده‌هایی که با خوردن مواد تهاجمی، خوردگی محیط را کاهش می‌دهند، تصفیه‌کننده‌های محیط‌زیست یا مواد زداینده هستند. در محلول‌های نزدیک به خنثی و قلیایی، کاهش اکسیژن یک واکنش کاتدی متداول است. در چنین شرایطی، خوردگی را می‌توان با کاهش میزان اکسیژن با استفاده از پراکنده‌ها کنترل کرد.

بازدارنده‌ های رابط خوردگی

بازدارنده‌های رابط خوردگی را با تشکیل یک فیلم در رابط فلزی / محیط‌زیست کنترل می‌کنند. بازدارنده‌های اینترفیس می‌توانند به بازدارنده‌های مایع و بخار تقسیم شوند.

بازدارنده خوردگی فاز مایع

بازدارنده‌های فاز مایع به‌عنوان بازدارنده‌های آندی، کاتدی و یا مخلوط، بسته به اینکه آن‌ها، واکنش‌های کاتدی، آندی یا هر دو واکنش الکتروشیمیایی را مهار می‌کنند. طبقه‌بندی می‌شوند.

بازدارنده‌ های ترکیبی

حدود ۸۰٪ از بازدارنده‌ های خوردگی ترکیبات ارگانیکی هستند که نمی‌توانند به طور خاص به‌عنوان آندی یا کاتدی مشخص شوند و به‌عنوان بازدارنده‌های ترکیبی شناخته می‌شوند. اثربخشی بازدارنده‌های آلی مربوط به میزان جذب و پوشش سطح فلز است. جذب بستگی به ساختار بازدارنده، سطح بار فلز و نوع الکترولیت دارد.

پیشنهاد دکتر کمیکال برای شما: خوردگی آب

بازدارنده

بازدارنده‌های ترکیبی فلز را از طریق سه روش مختلف جذب می‌کنند:

1. جذب فیزیکی
2. جذب شیمیایی
3. تشکیل فیلم

جذب فیزیکی (الکترواستاتیک) نتیجه جذب الکترواستاتیک بین بازدارنده خوردگی و سطح فلز است. هنگامی که سطح فلز به طور مثبت شارژ شود، بازدارنده‌های آنیونی تسهیل می‌شود. مولکول‌های با بار مثبت که در ترکیب با یک حد واسط با بار منفی عمل می‌کنند، می‌توانند یک فلز با بار مثبت را مهار کنند. آنیون‌هایی مانند یون‌های هالید در محلول بر روی سطح فلز مثبت جذب شده و سپس کاتیون‌های آلی روی دوقطبی جذب می‌شوند.

بازدارنده‌های جذب شده فیزیکی به‌سرعت در حال تعامل هستند، اما آنها نیز به‌راحتی از سطح حذف می‌شوند. افزایش دما عموماً باعث تخریب مولکول‌های بازدارنده جذب شده فیزیکی می‌شود.

مؤثرترین بازدارنده‌ها، جذب شیمیایی (chemisorb) هستند، فرایندی که شامل اشتراک بار یا انتقال بار بین مولکول بازدارنده و سطح فلز می‌شود. جذب شیمیایی آهسته‌تر از جذب فیزیکی انجام می‌شود. با افزایش دما، جذب و بازدارندگی نیز افزایش می‌یابد. جذب شیمیایی خاص است و به طور کامل برگشت‌پذیر نیست.

بازدارنده‌ های فاز بخار

حفاظت موقت در برابر خوردگی جو، به‌ویژه در محیط‌های نزدیک، با استفاده از بازدارنده‌های فاز بخار (VPI) به دست می‌آید. مواد با فشار پایین اما قابل‌توجهی از بخار با خواص بازدارنده، مؤثر هستند.

بازدارنده خوردگی آندی

بازدارنده خوردگی آندی

بازدارنده‌ های آندی اغلب در محلول‌های نزدیک به خنثی استفاده می‌شوند که در آن محصولات خورنده‌ای مانند اکسید، هیدروکسید، یا نمک تشکیل می‌شوند. آنها تشکیل فیلم‌های واکنشی را که مانع از واکنش انحلال فلزی آندی می‌شوند، تشکیل می‌دهند یا تسهیل می‌کنند. بازدارنده‌های آندی اغلب بازدارنده‌های فدا شونده نامیده می‌شوند.

بازدارنده‌ های کاتدی

بازدارنده‌ های کاتدی خوردگی را با کاهش فرایند کاهش (سم کاتدی) و یا انتخاب رسوب در مناطق کاتدی (رسوبات کاتدی) کنترل می‌کنند. سموم کاتدی مانند سولفیدها و سلنیدها بر روی سطح فلز جذب می‌شوند؛ درحالی‌که در محلول‌های نزدیک به خنثی، آنیون‌های معدنی مانند فسفات‌ها، سیلیکات‌ها و بورات‌ها، فیلم‌های محافظتی را ایجاد می‌کنند که سرعت واکنش کاتدی را کاهش می‌دهند و اکسیژن را به سطح فلز منتقل می‌کنند.

رسوب‌دهنده‌های کاتدی قلیایی شدن را در سایت‌های کاتدی افزایش می‌دهد و ترکیبات نامحلول را بر روی سطح فلز رسوب می‌دهند. شایع‌ترین کاتالیزورهای کاتدی کربنات کلسیم و منیزیم هستند.

بازدارنده های خوردگی تشکیل دهنده فیلم (آزول ها)

بازدارنده‌های خوردگی آزول مواد ارگانیکی هستند که باعث ایجاد لایه محافظ روی سطح فلز شده و مانع ایجاد فواصل آب و فلز می‌شود. این فیلم ممکن است لایه‌ای تک‌مولکولی باشد یا از لحاظ فیلم ضخیم‌تر از فیلم‌هایی است که با کاربرد مناسب مهارکننده‌های معدنی ایجاد شده است.

یک خطر ذاتی در فرایند شکل‌گیری فیلم این است که یک اخلال کوچک در فیلم به‌هم‌پیوسته می‌تواند به عامل خورنده اجازه حمله به ناحیه محافظت نشده را بدهد و در نتیجه سریعاً جذب فلز شود؛ بنابراین، بازدارنده‌های تشکیل فیلم باید به طور مداوم در سیستم‌های خنک‌کننده تغذیه شوند.

فولاد و آلومینیم از پرکاربردترین فلزات مورداستفاده در صنایع مختلف از قبیل نفت و گاز، صنایع انتقال نیرو، اتومبیل‌سازی و صنایع دریایی است. خوردگی این فلزات، به‌ویژه در محیط‌های دریایی و صنعتی، همواره از مهم‌ترین چالش‌های صنعتگران بوده است. آلومینیوم و آلیاژهای آن به دلیل تشکیل فیلم اکسیدی غیرفعال بر روی سطح، مقاومت به خوردگی بالاتری نسبت به فولادهای کربنی ارائه می‌دهند.

بااین‌وجود، این فیلم اکسیدی نیز در برابر یون‌های خورنده‌ای از قبیل کلر و سولفات مقاومت کافی نداشته و تخریب آن خوردگی زمینهٔ آلومینیومی را به دنبال دارد. همچنین اتصال الکتریکی این دو فلز در محیط‌های مرطوب از قبیل برج‌های خنک‌کننده، مخازن، موتور اتومبیل و… سبب تشکیل پیل گالوانیک و تغییر رفتار خوردگی می‌شود.

یکی از روش‌های کاهش سرعت خوردگی، استفاده از بازدارنده‌های خوردگی است. عملکرد بازدارنده‌ها به میزان جذب و پایداری آن‌ها بر روی سطح بستگی دارد. فرایند جذب بازدارنده در محیط‌های آبی شامل جایگزینی مولکول‌های بازدارنده با مولکول‌های آب بر روی سطح فلز است. در این فرایند، توان جایگزینی به تقابل الکترواستاتیکی بین بازدارنده و سطح فلز بستگی دارد.

بنزو تری‌ آزول و مشتقات آن از ترکیبات آلی هستند که خواص شیمیایی و بیولوژیکی متنوعی ارائه می‌دهند. باوجوداینکه ساختار بنزوتری آزول در برابر حرارت حساس بوده و افزایش دما سبب تجزیه آن و متصاعد شدن بخارات سمی می‌شود، اما این ترکیبات همچنان به‌صورت گسترده در صنعت به کار گرفته می‌شوند.

استفاده از این ترکیبات در ضدیخ و روان‌کننده‌ها، کاربرد آنها به‌عنوان بازدارنده‌های خوردگی و همچنین استفاده به‌عنوان پیش‌سازهای دارویی از عمده‌ترین مصارف آنها در صنعت است. این بازدارنده در حفاظت از فولاد در محیط‌های اسیدی عملکرد مناسبی داشته و حفاظت مناسبی از آلیاژهای آلومینیوم تجاری در محیط‌های آبی ارائه داده است.

باتوجه‌به تأثیر اتصال گالوانیک بر تغییر موضعی pH و وابستگی خصوصیات جذبی بازدارنده به pH رفتار بازدارندگی می‌تواند تحت‌تأثیر اتصال الکتریکی فلزات به هم قرار گیرد.

یک‌سری دیگر از بازدارنده‌ها آزول‌ها و تیازول‌ها هستند که برای کاهش خوردگی آلیاژها استفاده می‌شوند. این ترکیبات ارگانیک هستند. ترکیباتی که روی سطح فلز، جذب شیمیایی می‌شوند و فیلم‌های محافظتی را روی آلیاژها تشکیل می‌دهند. آنها فیلمی بسیار نازک و مهارکننده از خوردگی تشکیل می‌دهند.

علاوه بر حفاظت در برابر خوردگی، آنها تجمعاتی را با یون‌های محلول در سیستم تشکیل می‌دهند و از تجدید فلز بر روی سایر سطوح جلوگیری می‌کنند. آزول ها در سیستم‌های بسته تا سیستم‌های باز در طیف گسترده‌ای از برنامه‌های شیمیایی گنجانده شده‌اند. بیشتر برنامه‌های شیمیایی از روی قلیایی، فسفات قلیایی و فسفات تثبیت شده از تری‌آزول استفاده می‌کنند.

انواع آزول

انواع متنوعی در این دسته موجود است. اولین مورد، مرکاپتو بنزوتیازول (MBT) بود ، اما به دلیل حساسیت به کلر در سیستم‌های باز استفاده نمی‌شود. رایج‌ترین آنها بنزوتریازول (BZT) و تولیل تریازول (TT) یا (TTA) است.

ترکیبات جدید شامل بوتیل بنزوتری آزول و کلروتولیل تری آزول است. همه این مواد ترکیبات آلی حلقوی هستند که حاوی نیتروژن در یکی از حلقه‌ها هستند. مرکاپتو بنزوتیازول در بالای نقطه‌جوش آب نیز عملکردی مناسب دارد. میکروارگانیسم‌ها به‌سرعت مولکول را تخریب می‌کنند.

مرکاپتو بنزوتیازول

BZT و TT دو بازدارنده خوردگی متداول هستند. اگرچه این مولکول‌ها فیلم‌های مهارکننده را کندتر از MBT تشکیل می‌دهند، اما در شرایط آب معمولی خنک‌کننده، پایدار هستند. در ابتدا استفاده از BZT کمبود و از TT به طور گسترده‌ای استفاده می‌شد؛ زیرا معمولاً ارزان‌تر است. اما به‌واسطه تخریب TT توسط کلر ایجاد نوسانات و مشکلات بو از N-کلر TT و تخریب آن توسط میکروب‌ها، استفاده از BZT افزایش‌یافته است.

آلکیل بنزوتری آزول برای ایجاد فیلم‌های بادوام و پایداری بیشتر، پیشنهاد شده است. دو نمونه بوتیل بنزوتری آزول (BBT) و بنزوتری آزول پنتوکسی (POBT) هستند. بااین‌حال ، BBT از BZT یا TT بسیار پرهزینه‌تر است.

برای مقابله با این مشکل، توصیه می‌شود در سیستم‌های بزرگ خوراک BBT در حدود ۵ میلی‌گرم در لیتر باشد. کلرزنی باعث افزایش سرعت خوردگی می‌شود، اما در صورت اعمال دوره‌ای فقط میزان خوردگی گزارش می‌شود که پس از افت باقی‌مانده آزاد به صفر می‌رسد.

كلرو تولول تری‌آزول به‌عنوان “آزول مقاوم در برابر هالوژن” كه معمولاً به آن HRA گفته می‌شود، معرفي شده است. این ماده برای به‌حداقل‌رساندن مشکلات کاربرد TT در سیستم‌های شدیداً کلردار معرفی شده است. کلره شدن حلقه بنزن در HRA واکنش کلر با اتم‌های نیتروژن در حلقه آزول را به حداقل می‌رساند.

آزول ها

علاوه بر این، تری آزول ها با یون‌های حل شده در محلول پیوند ایجاد می‌کنند. در سیستم‌های دیگ بخار، آمونیاک قلیایی با تجزیه آلودگی‌های آلی ازت یا ازبین‌بردن مواد شیمیایی آمین تولید می‌کند.

اگرچه آمونیاک به فولاد حمله نمی‌کند، اگر آمونیاک و اکسیژن کافی در کنار هم قرار بگیرند، می‌تواند خوردگی آلیاژ مس ایجاد کند. در این مواقع برای محافظت از سیستم نیاز به استفاده از آزول ها جهت تشکیل فیلم محافظتی وجود دارد.

شیمی آزول بسیار پیچیده است و غالباً برای تهیه این محصولات در یک برنامه تصفیه آب مؤثر، به کمک فنی نیاز است.

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.

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

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

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

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.

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)

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

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

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 برج خنک کننده 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.

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

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

عوامل مؤثر در انتخاب مواد شیمیایی سیستم گردش آب مداربسته

درجه تماس با هوا یا INGRESS و ازدست‌ دادن آب

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

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

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

استعلام قیمت مواد ضد رسوب دیگ بخار

دما و شیمی

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

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

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

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

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

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

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

بیشتر بخوانید: ضد خوردگی برج های خنک کننده

متریال استفاده شده در ساخت سیستم آب مداربسته

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

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

تمیزی سیستم

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

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

حجم سیستم

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

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

کنترل رسوب در تصفیه آب سیستم خنک کننده

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.