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.

deha چیست؟

دی اتیل هیدروکسی آمین (DEHA) به‌عنوان یک اکسیژن‌زدا در سیستم‌های دیگ بخار در بسیاری از صنایع حدود ۲۰ سال است که استفاده می‌شود. ترکیب منحصربه‌فرد آن از خواص، مانند فراریت؛ توانایی غیرفعال‌کردن سطوح فولادی؛ و سمیت بسیار کم آن باعث می‌شود تا برای بسیاری از برنامه‌های کاربردی به‌عنوان اکسیژن زدا انتخاب شود. کاربرد DEHA در تعدادی از سیستم‌های مختلف در اینجا موردبحث قرار گرفته و عملکرد آن با هیدرازین و سولفیت مقایسه می‌شود.

وجود اکسیژن محلول در منابع آب دیگ بخار با تشدید خوردگی در سیستم خوراک، دیگ و سیستم میعانات بخار می‌تواند مشکلات جدی را در یک سیستم تولید بخار ایجاد کند؛ بنابراین، مهم است که اکسیژن را از آب و همچنین میعانات محلول درگیری که در آن رخ می‌دهد، خارج کنیم.
اولین گام برای ازبین‌بردن اکسیژن از منبع آب دیگ، تخلیه مکانیکی است. با کاهش مقدار اکسیژن، مقدار اکسیژن به حداقل ۷ گرم در لیتر (ppb) می‌رسد.

مرحله دوم شامل ازبین‌بردن اکسیژن شیمیایی برای ازبین‌بردن مواد باقی‌مانده است. برای سال‌ها سولفیت سدیم و هیدرازین انتخاب اصلی به‌عنوان اکسیژن زدا بودند. بااین‌حال، سولفیت سدیم باعث ایجاد مواد جامد در آب دیگ بخار می‌شود و هیدرازین سمی است. این عوامل منجر به معرفی اکسیژن زداهای دیگر از جمله دی اتیل هیدروکسیل آمین شد.

جهت خرید متابی سولفیت سدیم صنعتی با دکتر کمیکال تماس بگیرید.

DEHA به‌عنوان یک ماده اکسیژن زدا جایگزین هیدرازین معرفی شد و مزایای سمیت بسیار کم و فراریت یک آمین خنثی‌کننده را ارائه می‌دهد. این ماده نیز مانند هیدرازین، باعث تشکیل یک فیلم مگنتیت منفعل بر روی سطوح فولادی با کربن کم، می‌شود و خوردگی را در سیستم به حداقل می‌رساند.

مطلب مکمل: کربوهیدرازید

ویژگی‌های عملکردی DEHA

DEHA دارای خواص مفیدی به‌عنوان اکسیژن زدا در سیستم‌های منبع تغذیه دیگ بخار است:

  • سرعت بالا در حذف کامل اکسیژن در دمای معمولی و pH منبع آب دیگ بخار.
  • باعث تقویت سطح داخلی در سیستم دیگ بخار می‌شود.
  • DEHA مانند یک آمین خنثی‌کننده با قابلیت تقطیر از دیگ بخار فرار است و برای محافظت از کل سیستم میعانات بخار و همچنین سیستم تغذیه و دیگ بخار در دسترس است.
  • در اثر گرما، برخی از DEHA برای تولید دو آمین خنثی‌کننده تخریب می‌شود که به بالابردن pH در میعانات کمک می‌کند.
  • DEHA سمیت بسیار کمی دارد که باعث می‌شود در سیستم‌های معمولی دیگ بخار به‌صورت ایمن و آسان استفاده شود.

هدف متخصصین تصفیه آب، تهیه سطوح عاری از خوردگی در کل سیستم تغذیه / دیگ بخار / میعانات بخار است. ویژگی منحصربه‌فرد محصولات مبتنی بر DEHA این است که آنها می‌توانند در یک پکیج ساده محافظت از خوردگی ارائه شوند، استفاده از DEHA بی‌خطر و آسان است.

واکنش DEHA با اکسیژن

ازنقطه‌نظر استوکیومتری، ۱٫۲ میلی‌گرم در لیتر DEHA برای واکنش با ۱ میلی‌گرم در لیتر اکسیژن موردنیاز است؛ اما برای اهداف عملیاتی، ۳ میلی‌گرم در لیتر DEHA به‌ازای ۱ میلی‌گرم در لیتر اکسیژن توصیه می‌شود. اکسیداسیون DEHA یک فرایند پیچیده است که شامل واکنش‌های مختلفی است که به دما، pH و غلظت DEHA و اکسیژن وابسته است.

واکنش کلی DEHA با اکسیژن را می‌توان خلاصه کرد:

واکنش DEHA O2

واکنش DEHA O2

اکسیداسیون کلی DEHA با اسید استیک، نیتروژن و آب شامل شش مرحله است. تجربه گسترده کاربرد بیش از ۲۰ سال نشان داده است که تشکیل استات در حضور سایر عوامل کاهش‌دهنده تولید شده در فرایند اکسیداسیون حداقل است.

اهداف اصلی یک برنامه تصفیه آب دیگ بخار، جلوگیری از ایجاد رسوب و خوردگی روی سطوح داخلی سیستم است. به‌حداقل‌رساندن خوردگی در سیستم‌های دیگ بخار مستلزم ازبین‌بردن تمام مقادیر جزئی اکسیژن از منبع آب دیگ و ایجاد شرایطی است که باعث تشکیل فیلم مغناطیسی منفعل بر روی سطوح داخلی می‌شود.

در دماهای بالا آهن در آب‌خورده شده و مگنتیت را تشکیل می‌دهد:

مگنتیت

مگنتیت

در شرایط عادی سیستم دیگ بخار، مگنتیت یک‌لایه سطح محکم و پایدار تشکیل می‌دهد که از خوردگی بیشتر جلوگیری می‌کند.

فراریت دی اتیل هیدروکسی آمین

علاوه بر قابلیت اکسیژن‌زدایی و قابلیت‌های انفعال فلزات، یکی دیگر از مزیت‌های مهم DEHA فراریت است. DEHA نه‌تنها اکسیژن و فلز منفعل را در بخش‌های منبع آب و دیگ‌های بخار در چرخه دیگ بخار پاک می‌کند؛ بلکه با قابلیت فرار بودن خود همراه با بخار نیز از سیستم محافظت می‌کند تا از سیستم کامل محافظت کند.

این واقعیت که DEHA فرار است نشان‌دهنده یک مزیت عظیم در تصفیه سیستم میعانات است؛ زیرا بیشتر آن به سیستم میعانات منتقل می‌شود و جذب می‌شود:

  • متالوژی سیستم میعانات غیرفعال از خوردگی جلوگیری می‌کند
  • اگر وارد سیستم میعانات شود، اکسیژن را از بین برده و از خوردگی جلوگیری می‌کند
  • انتقال محصولات جانبی را به دیگ بخار را کاهش داده تا پتانسیل رسوب و خوردگی دیگ را به حداقل برساند
  • قابلیت اطمینان و کارایی تجهیزات را بهبود می‌دهد
  • خوردگی سیستم میعانات را کاهش می‌دهد که باعث کاهش هزینه‌های نگهداری می‌شود

تجزیه حرارتی DEHA

DEHA بر اثر گرما در سیستم تخریب می‌شود و دو آمین خنثی‌کننده، دی اتیل آمین و اتیل متیل آمین را تشکیل می‌دهد. در بسیاری از موارد می‌توان ضمن حفظ pH میعانات در دامنه موردنظر با DEHA در سیستم، میزان آمین را کاهش داد یا از بین برد. در طی ۲۰ سال گذشته از DEHA در بسیاری از سیستم‌ها برای بالابردن pH میعانات و همچنین حذف اکسیژن از سیستم استفاده شده و الزام به‌کارگیری آمین‌های خنثی‌کننده را از بین می‌برد.

کاربرد DEHA

DEHA با موفقیت در انواع سیستم‌های دیگ بخار کم‌فشار و فشار بالا جایگزین هیدرازین و سولفیت و همچنین اکسیژن زداهای آلی شده است. این ماده در هر نوع سیستم دیگ بخار قابل‌استفاده است که دمای آب خوراک از ۱۸۰ درجه فارنهایت در شرایط قلیایی (pH=8.5 یا بالاتر) استفاده می‌شود.

بااین‌حال، DEHA تأیید FDA را ندارد؛ بنابراین، در سیستم‌هایی که بخار در تماس مستقیم با غذا قرار دارد، قابل‌استفاده نیست. DEHA علاوه بر تصفیه آب معمولی دیگ‌های بخار در طی سال‌ها، کاربردهای بسیاری را نیز پیدا کرده است.

ذخیره‌سازی و به تعویق‌ انداختن دیگ

هنگام ذخیره‌سازی دیگ بخار، DEHA باید در محاسبات لحاظ شود. از ۵۰۰ میلی‌گرم در لیتر DEHA (فعال) با مورفولین استفاده کنید تا pH را به ۱۰٫۰-۱۱٫۰ (> ۴۰۰ میلی‌گرم در لیتر) تنظیم کنید. به‌صورت هفتگی مقدار DEHA و pH را آزمایش کنید.

سیستم‌هایی که در اثر نشت هوا به دلیل برنامه‌های عملیاتی مشکل دارند

به عنوان مثال سیستم های بخار شامل کندانسورهای سطحی و سیستم های میعانات دارای دریچه های جوی هستند. DEHA اکسیژن را از بین می برد و باعث ایجاد خوردگی در این شرایط می شود.

برنامه‌ های کاربردی که در آن نیاز مبرم به انفعال سطح است

به‌عنوان‌مثال سیستم‌های تولید مهره و پیچ‌ومهره. DEHA سطح قطعات فلزی را با ایجاد فیلم محافظ، منفعل می‌کند. در تولید کالاهای نیمه‌تمام، این ماده می‌تواند خوردگی موقتی بر روی قطعات را متوقف کند.

غلظت‌ های پیشنهادی دی اتیل هیدروکسی آمین

میزان غلظت مورداستفاده برای DEHA نوسان خواهد کرد، زیرا پیش‌بینی اینکه چقدر محصول در پتانسیل متالوژی سیستم مصرف شود، بسیار دشوار است. به‌طورکلی، غلظت‌های پیشنهادی خوراک DEHA توسط عوامل زیر مشخص می‌شود:

  • مقدار اکسیژن موجود
  • نقطه خوراک محصول
  • وضعیت انفعال سیستم
  • پارامترهای عملیاتی سیستم (فشار، دما)

در سیستم دیگ‌های بخار صنعتی با فشار کم و متوسط، مقدار اولیه دی اتیل هیدروکسی آمین آب شیرین خوراکی، ۳۰۰- ۵۰۰ ppb (DEHA فعال) توصیه می‌شود. نرخ خوراک محصول را تنظیم کنید تا مقدار باقیمانده مناسبی از DEHA 80-120 ppb در میعانات برقرار شود.

در سیستم‌های صنعتی یا تأسیساتی متوسط یا فشار متوسط (> ۶۰۰ psi)، انفعال بسیار شیوع بیشتری دارد. در بسیاری از موارد، حداقل ۷۵- ۱۰۰ ppb از DEHA در آب‌های خوراکی در ۴۰-۵۰ ppb باقیمانده در میعانات تولید می‌کند و باعث حفظ سطح مغناطیسی غیرفعال می‌شود.

کاربرد DEHA در دی اریتور یا هوازدا

رایج‌ترین نقطه تزریق این ماده به سیستم تولید بخار، به بخش ذخیره‌ساز هوازدا است. این دورترین نقطه بالادست در سیستم است که در آن باید یک اکسیژن زدا تزریق شود. باید دقت کرد تا از اضافه‌کردن محصول به بخش dome یا dropleg deaerator جلوگیری شود؛ زیرا باعث کاهش بیش از حد محصول از طریق تهویه می‌شود.

از تغذیه DEHA و سولفیت سدیم در یک نقطه از سیستم خودداری کنید؛ زیرا DEHA با سولفیت واکنش نشان می‌دهد. اگر سولفیت سدیم به هوازدا تغذیه شود، نقطه خوراک آن باید به پایین‌دست منتقل شود، ترجیحاً به هدر بخار (steam header) منتقل شود. استفاده از هیدرو کینون به‌عنوان اکسیژن زدا فاضلاب در هنگام استفاده از DEHA نسبت سولفیت بهتر است.

آب خوراک

دی اتیل هیدروکسی آمین می‌تواند به‌خودی‌خود یا در ترکیب با سایر مواد شیمیایی تصفیه شده به آب‌های تغذیه اضافه شود.

دیگ بخار

اگر خود دیگ بخار تنها نقطه سیستم است که در آن می‌توان مواد شیمیایی تزریق کرد، دی اتیل هیدروکسی آمین می‌تواند با سایر محصولات ترکیب شود و در آن نقطه اضافه شود.

هدر بخار (steam header)

بهترین نقطه برای تزریق محصولات DEHA جهت محافظت از دیگ بخار هدر بخار است؛ زیرا تغییرات کاربرد ماده تأثیر آنی و قابل‌اندازه‌گیری خواهد داشت.

سال‌ها استفاده از DEHA به‌وضوح عملکرد عالی آن را به‌عنوان یک عامل غیرفعال کننده و اکسیژن زدا برای کل منبع تغذیه دیگ، آب دیگ و سیستم میعانات بخار نشان داده است. مزایای بسیار زیادی که در کاربرد DEHA وجود دارد و ارزان بودن این ماده باعث شده تا سال‌ها دی اتیل هیدروکسی آمین به‌عنوان اکسیژن زدای اکثر انواع تأسیسات بخار انتخاب شود.

جهت فروش عمده مواد اولیه شیمیایی و استعلام قیمت مواد ضد خوردگی با مشاوره تخصصی در صنعت خود شما عزیزان می‌توانید با دکتر کمیکال تماس بگیرید. در قسمت کامنت نیز می‌توانید سؤالات خود را مطرح کنید، ما با شما همراه هستیم.

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.

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

 

02166568403

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 كردن بازدارنده 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

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

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.

بازدارنده

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 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.

متا بی سولفیت سدیم در تصفیه آب: متابی سولفیت سدیم (SMBS) معمولاً برای حذف کلر آزاد و به‌عنوان یک بیو استاتیک استفاده می‌شود. سایر عوامل کاهنده شیمیایی نیز وجود دارند (به‌عنوان‌مثال، دی‌اکسید گوگرد)، اما به‌اندازه متا بی سولفیت سدیم مقرون‌به‌صرفه نیستند.

 

02166568403

سدیم متا بی سولفیت در تصفیه آب

هنگامی که متابی سولفیت سدیم در آب حل می‌شود، بی سولفیت سدیم (SBS) از متابی سولفیت سدیم تشکیل می‌شود. سپس سدیم بی سولفیت اسید هیپو کلرو را باتوجه‌به موارد زیر کاهش می‌دهد:

واکنش متابی سولفات

واکنش متابی سولفات

در تئوری، ۱٫۳۴ میلی‌گرم متابی سولفیت سدیم، ۱٫۰ میلی‌گرم کلر آزاد را حذف می‌کند. بااین‌حال، در عمل، معمولاً ۳٫۰ میلی‌گرم متابی سولفیت سدیم برای حذف ۱٫۰ میلی‌گرم کلر استفاده می‌شود.

Sodium metabisulfite باید از کیفیت غذایی مناسب و عاری از ناخالصی باشد. متابی سولفیت سدیم نباید با کبالت فعال شود. متابی سولفیت سدیم جامد دارای ماندگاری معمولی ۴ تا ۶ ماه در شرایط نگهداری سرد و خشک است. بااین‌حال، در محلول‌های آبی، سدیم متابی سولفیت می‌تواند به‌راحتی در معرض هوا اکسید شود. عمر محلول معمولی این ماده می‌تواند با غلظت به شرح زیر تغییر کند:

غلظت بر اساس درصد وزنی طول عمر مفید
۱۰ ۱ هفته
۲۰ ۱ ماه
۳۰ ۶ ماه

اگرچه دکلره شدن به‌خودی‌خود سریع است، اما برای اطمینان از تکمیل، اختلاط خوب لازم است. میکسرهای استاتیک برای همزدن سدیم متابی سولفیت توصیه می‌شود. نقطه تزریق توصیه شده پایین‌دست فیلترهای کارتریج است تا از فیلترها توسط کلر محافظت شود. در این مورد، محلول متابی سولفیت سدیم باید قبل از تزریق به خوراک RO از طریق یک کارتریج جداگانه فیلتر شود. آب دکلره نباید در مخازن ذخیره شود.

هنگامی که غشاهای RO/NF با فلزات سنگین مانند Co و Cu آلوده می‌شوند، باقیمانده این محلول یعنی بی سولفیت سدیم (تا ۳۰ ppm) تا حدی تحت حضور اکسیژن بیش از حد به اکسیدان تبدیل می‌شود. هنگامی که پتانسیل سنگینی برای رسوب فلز وجود دارد، کنترل مقدار دوز بی سولفیت سدیم باید بهینه شود و شرایط اکسیداسیون کنسانتره باید توسط یک پتانسیل کاهش اکسیداسیون (ORP) متر /35/ نظارت شود.

عدم وجود کلر باید با استفاده از الکترود پتانسیل کاهش اکسیداسیون (ORP) در پایین‌دست خط اختلاط کنترل شود. خوانش آستانه ۱۷۵ تا ۲۰۰ میلی‌ولت ORP معمولاً اعمال می‌شود. هنگامی که کلر تشخیص داده می‌شود سیگنال الکترود پمپ فشار بالا را خاموش می‌کند.

مطلب مکمل: متا بی سولفیت سدیم چیست

کاربرد متابی سولفیت سدیم در صنایع مختلف

  • تخریب و شستشوی سیانید در صنایع معدنی (منگنز، طلا، کبالت، ید، نیکل و نقره)
  • کلرزدایی در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب شهری، خمیر و کاغذ، نیروگاه و نساجی
  • مواد ضد عفونی‌ کننده
  • تصفیه آب در فرایند دباغی چرم
  • اکسیژن‌ زدایی
  • نگهدارنده در محلول‌های توسعه‌دهنده عکس
  • آنتی‌اکسیدان
  • در تولید مواد شوینده، شوینده و صابون استفاده می‌شود

فروش مواد اولیه شوینده با کیفیتی بالا از فروشگاه مواد شیمیایی دکتر کیمکال

متابی سولفیت سدیم در RO

متابی سولفیت سدیم در RO

متابی سولفیت سدیم در RO

(SMBS) یک ضدعفونی‌کننده نیست! بی سولفیت سدیم حل شده در آب به بی سولفیت سدیم تبدیل می‌شود. هنگامی که به‌صورت آنلاین با دوزهای بالا دوز می‌شود، یک جابه‌جاکننده اکسیژن است و بسیاری از باکتری‌های تشکیل‌دهنده بیوفیلم بی‌هوازی هستند و باعث می‌شود که مهار اکسیژن بی‌فایده باشد. در بسیاری از موارد، چنین دوزهای بالایی از این نوع محلول با افزایش رشد بیولوژیکی همراه بوده است، به‌ویژه در جایی که آب حاوی سطوح TOC بالایی است.

SMBS در حال حاضر ماده شیمیایی استاندارد است که در سیستم‌های RO در هنگام تعطیلی استفاده می‌شود. سدیم متابی سولفیت یک نگهدارنده ارزان و کارآمد است، اما تمایل آن به اکسید شدن از معایب آن است. استفاده از یک بایوساید غیر اکسیدکننده می‌تواند برخی از مشکلاتی را که در حال حاضر در مورد بی سولفیت سدیم دیده می‌شود حل می‌کند، اما در مورد سازگاری غشاء و کارایی حفظ در حالت طولانی‌مدت گزارشی انجام نشده است.

آزمایش‌های طولانی‌مدت جهت حفظ غشای با سه بایوساید غیر اکسیدکننده مختلف انجام شده است:

DBNPA، CMIT/MIT و همچنین متابی سولفیت سدیم به‌عنوان ماده شیمیایی مرجع، مناسب بودن این مواد شیمیایی در برنامه استفاده از اسمز معکوس آب‌شور دریا (BWRO) و غشاهای مورداستفاده با شیمی‌های مختلف غشایی نانوفیلتراسیون اسمز معکوس آب دریا ((SWRO)) تأیید شده است.

بنابراین SMBS وقتی به‌عنوان محلول ذخیره‌سازی استفاده می‌شود از رشد قارچ در غشاها جلوگیری می‌کند؛ زیرا بیشتر قارچ‌ها بدون اکسیژن نمی‌توانند رشد کنند. ناگفته نماند که در این شرایط نگهداری از رشد باکتری‌های هوازی نیز جلوگیری می‌شود.

قارچ برای رشد به نیتروژن نیاز دارد و غشاهای پلی‌آمیدی را به‌ویژه در صورت عدم جلوگیری از رشد قارچ مستعد تخریب می‌کند. قارچ‌ها و باکتری‌های هتروتروف انرژی خود را از ترکیبات آلی به دست می‌آورند، بنابراین مهم است که غشاها را به‌خوبی تمیز کنید و قبل از ذخیره طولانی‌مدت در این محلول، همه رسوبات آلی را از سطح غشا جدا کنید.

متابی سولفیت سدیم در صنایع شیمیایی و دارویی

  • متابی سولفیت سدیم به‌عنوان یک عامل کاهنده، برای تصفیه و جداسازی آلدئیدها و کتون‌ها. برای ازبین‌بردن ضایعات برمدار تصفیه آب آشامیدنی برای حذف کلر و کلرامین اضافی و محافظت از غشاهای RO استفاده می‌شود.
  • برای تمیزکردن و سفیدکردن پشم، جوت و سایر الیاف گیاهی استفاده می‌شود.
  • در صنعت کاغذ و خمیر برای سفید کردن چوب آسیاب شده استفاده می‌شود.
  • همچنین در صنعت عکاسی و فیلم برای تهیه توسعه‌دهنده و محلول‌ها برای اسیدی کردن حمام‌های تثبیت‌کننده نیز استفاده می‌شود.
  • در تصفیه فاضلاب به‌ویژه از سیستم‌های آبکاری، برای خنثی‌کردن اسید کرومیک. برای حذف کلر اضافی در خنثی‌سازی سیانید. در موارد خاص برای حذف اکسیژن از آب تغذیه دیگ بخار استفاده می‌شود.
  • به طور معمول، یک محلول سدیم متابی سولفیت باید با دوز 0.1٪ تا 0.3٪ V/V در دمای محیط مصرف شود و حداقل ۳۰ دقیقه در تماس با سطح باقی بماند. از نظر تئوری، محلول متا بی سولفیت سدیم حاوی ۳۷ درصد آن است. بااین‌حال، با اکسیژن موجود در هوا واکنش نشان می‌دهد و فعالیت خود را به‌عنوان گاز دی‌اکسید گوگرد از دست می‌دهد.
  • SMBS از حل کردن متابی سولفیت سدیم جامد در آب ساخته می‌شود و دارای pH 4.6 باقدرت محلول 1.0 درصد (وزنی) است. این محلول در برابر هوا پایدار نیست و با اکسیژن و همچنین کلر واکنش می‌دهد، بنابراین توصیه می‌شود از بچ‌های کمتر از 2٪ وزنی در عرض ۳ تا ۷ روز و محلول‌های بچ کمتر از 10٪ در ۷ تا ۱۴ روز استفاده شود.