جستجو:

تصفیه آب بویلر

 

 

مشکلات ناشی از مطلوب نبودن آب بویلر 

1)مشکل رسوب گرفتگی (سارویه ونشست در جوش آور ها)

2) پدیده های حمل ،کف،و غلیان در جوش آورها

3)شکنندگی قلیایی

4)مشکل خوردگی 

مشکل رسوب گرفتگی (سارویه و نشست)

 ( Boiler Scale): ایجاد یک لایه چسبنده به جدار سطح حرارتی جوش آورها است 

نشست(Deposit Foulants) : انباشته شدن مقدار قابل توجهی مواد ته مانده جوش آورها به صورت نشست

ایجاد رسوب موجب تلفات زیاد انرژی شده و باعث افزایش دمای جدار بویلر می شود وعمر جوش آورها کم شده ودرنهایت باعث زیان اقتصادی می شود.

ترکیبات موجود در رسوب:کربنات کلسیم و کربنات منیزیم ،هیدروکسید کلسیم و منیزیم ،سولفات کلسیم ،سیلیس هیدراته  و سیلیس،سیلیکاتهای مختلف کلسیم و منیزیم می باشد 

هذف از تصفیه آب جوش آورها مانع از تشکیل رسوب ،با استفاده از مواد سدیم کربنات (سودا) ،ادتا و ترکیبات پلی فسفات از جمله تری پلی فسفات سدیم  اینکارمی باشد. 

پدیده شکنندگی قلیایی: 

در واقع ترک مابین بلورهای فلز است و در صورتی که جداره تحت فشار کششیو در تماس با محلول غلیظ قلیایی قرار گیرد،نیترات سدیم و فسفات سدیم موادی هستند که قادرنداز شکنندگی قلیایی جلوگیری نمایند.

تصفیه خارجی:ناخالصی هایی چون املاح سختی آور ،سیلیکا ،و گازها را حذف می کنند.به طور کلی در آب تغذیه باید ناخالصی ها به حد اقل ممکن برسد. از رزین های تعویض یونی برای تهیه آب تغذیه استفاده می شود.در سال های اخیر بکارگیری اسمز معکوس به همراه تعویض یونی متداول گردیده ونشان داده شده است 

تصفیه داخلی :با تزریق موادشیمیایی مناسب به آب خوراک (تغذیه)بویلر  مشکلات احتمالی را تحت کنترل در می آورند. در این بخش قلیاییت آب ،اکسیژن محلول ،سختی آب ،کنترل می شود.

مقدار قلیاییت آب با سود و اسید سولفوریک تنظیم می شود.اکسیژن محلول در آب می تواند باعث خوردگی شود بتابراین غلظت آن باید به کمترین مقدار ممکن برسدبرای حذف آن از سولفیت سدیم به خاطر ارزان بودن و سهولت کاربرد استفاده می شود.از هیدرازین هم می توان استفاده کرد.برای کنترل سختی از فسفات ها ،کربنات سدیم (سودا) استفاده می شود. از جمله فسفات ها می توان به تری فسفات سدیم،هگزا متا فسفات اشاره کرد

سیلیس در آب و روش های حذف آن 

سیلیس از نظر فراوانی مقام دوم را داراست و حدود 27%پوسته جامد زمین را تشکیل می شود.یک ترکیب مهم و فراوان سیلیس که در آبها دیده می شود عبارت است از دی اکسید سیلیس یا سیلیکا(SiO2).

سیلیس به سه صورت در آب می تواند حضور داشته باشد:

• سیلیکای فعال H3SiO3

• سیلیکای کلوئیدی (سیلیکای پلیمریزه شده)

• سیلیکای ذره ای (ذرات شن)

مقدار سیلیکا در آبهای طبیعی حدود 1-100 ppm )) است سلیکا در محیط اسیدی در آب تقریبا غیر محلول است.ولی در pH قلیایی مقدار اندکی حل می شود.حذف سیلیس موجود در آب عمدتا در رابطه با آب های خوراک دیگ بخار مطرح می شود.چون در رابطه با توربین های بخار است که ضرر وجود سیلیکا کاملا ظاهر می شود.از این رو کنترل غلظت سیلیکا در نیروگاهها بسیار مهم است.هرچه فشار بخار در نیروگاهها بیشتر باشد دردسر و مشکلات ناشی از سیلیکا هم بیشتر است.غلظت سیلیکا در بخار می تواند چند برابر غلظت آن در آب بویلر باشد چون با افزایش فشار و کاهش pH غلظت سیلیکا نیزز افزایش می یابد.

روش های حذف سیلیکا

1) سبک کردن کردن آب با استفاده از شیر آهک و اکسید منیزیم :ذرات کلوئیدی سیلیس به صورت SiO2.Mg(OH)2  رسوب می دهند.

2) فرآیند نرم کردن به روش لایم –سودا:  ظرفیت رسوب هیدروکسید منیزیم برای جذب سیلیکا زیاد است. این روش قادر به ترسیب دادن ذرات کلوئیدی سیلیس می باشد. اگر منیزیم محلول در آب برای جذب سیلیکا کافی نباشد در آن صورت باید به جا آهک معمولی از آهک دولومیتی استفاده کرد.

3) انعقاد ذرات سیلیس با سولفات آلومینیوم (آلوم)و آلومینات سدیم: pH مناسب برای این کار 8.5 می باشد.

4) استفاده از رزین های تعویض یونی آنیونی (باز قوی) R4NOH

5) استفاده از فسفات سدیم : جذب سطحی سیلیس بر روی این ماده و جلوگیری از ایجاد سارویه 

حذف آهن و منگنز 

آهن و منگنز به صورت دوظرفیتی محلول بوده و اغلب در آبهای زیرزمینی دیده می شود.اگر به صورت بی کربنات محلول باشد می توانند در اثر اکسیداسیون و در نتیجه ته نشین شدن تولید لکه ها و بعضا خطوط رنگی نمایند

مقدار مجاز آهن و منگنز بسیار کم و برای آبهای صنعتی حدود 0.3 -0.005 mg/l  می باشد.معمولا آب پشت سدها که در عمق کم قرار دارند به علت مجاورت با اتمسفر و وجود اکسیژن محلول می توانند عاری از آهن و منگنز باشند.ولی آبهای در عمق زیاد به علت فعالیت باکتریها و فقدان اکسیژن حاوی آهن و منگنز می باشد.اگر آب آشامیدنی حاوی آهن باشد مزه آن نامطبوع خواهد بود.رنگ لکه های منگنز سیاه متمایل به ارغوانی و رنگ لکه های مربوط به آهن از زرد تا قهوه ای متمایل به قرمز متغیر است.منگنز همیشه با آهن دیده نمی شود ولی منگنز پردردسرتر و از آهن و حذف آن هم مشکل تر  می باشد.

سه روش مهم برای حذف این دو یون :

• اکسیداسیون به همراه ته نشینی و فیلتراسیون

• فیلتراسیون با زئولیت منگنز

• استفاده از رزین های تعویض یونی کاتیونی

آبی که حاوی اکسیژن محلول است آهن سه ظرفیتی (فریک)و منگنز چهارظرفیتی تنها فرم پایدار این فلزات می باشد این دوفرم غیر محلول اندو از همین روست که در آب حاوی اکسیژن آهن ومنگنز محلول بسیار کم می باشد. نکته مهم در اکسیداسیون این دو فلز این است که سرعت اکسیداسیون به pH و نیز ترکیب آب مورد نظر بستگی دارد.چنانچه در فرآیند آهک زنی ،اگر pH حوضچه آهک زنی بالاتر از 9.8 باشد آهن ومنگنز تقریبا صد در صد حذف می شود.محدوده pH بهینه برای اکسیداسیون آهن 9-7 و برای منگنز 10.5-9 می یاشد. از مواد اکسنده می توان به هیپوکلریت کلسیم ،اوزون ، آب اکسیژنه ،کلر و پرمنگنات پتاسیم .... اشاره کرد.اگر پرمنگنات پتاسیم را در ابتدای واحد های تصفیه آب تزریق کنیم ،کیفیت لخته گذاری و ته نشینی بهبود می یابد چون ذرات آهن ومنگنز اکسید شده بعنوان هسته ای برای تشکیل لخته عمل می کنند.مواد شیمیایی برای حذف منگنز دو برابر آهن است.