آب تغذیه دیگ بخار

زمان مورد نیاز برای مطالعه: 6 دقیقه

آب تغذیه دیگ بخار

آب تغذیه دیگ بخار همواره باید از نظر شیمیایی در محدوده مناسبی باشد تا شرایط برای رسوب گذاری و خوردگی آب در کف دیگ های بخار ایجاد نشود. با توجه به اینکه آب دیگ بخار باید حداقل املاح داشته باشد. کیفیت آب تغذیه دیگ بخار شامل یک دسته پارامتر های شیمیایی و یک دسته پارامتر های میکروبی می شود که باید اندازه گیری شود و مقادیر آنها با استاندارد مقایسه شود. به عنوان یک پارامتری که به صورت پیوسته در نظر گرفته می شود شاخص سختی کل آب می باشد. سختی کل آب به معنای غلطت یون کلسیم و یون منیزیم می باشد.  با کاهش املاح آب از جمله کاهش غلظت یون کلسیم و منیزیم و سایر املاح ، کیفیت مناسب آب تغذیه دیگ بخار بدست می آید.

خوردگی ایجاد شده در تجهیزات صنعتی که باعث خسارت و زیان اقتصادی می گردد.

 

عوامل مؤثر در رسوب­ گذاری

شاخص های مختلفی در رسوب گذاری تاثیر می گذارند که شامل موارد زیر می شود :

  •  PH : PH در رسوب ­گذاری کلسیم کربنات، منیزیم هیدروکسید و ترکیبات آهن بسیار مؤثر است. افزایش PH میزان رسوبات را زیاد می کند.
  • سرعت سیال: سرعت سیال اثر متفاوتی بر روی رسوب گذاری املاح دارد. افزایش سرعت می ­تواند شدت تشکیل رسوب را کاهش و یا افزایش دهد زیرا سرعت سیال بر لایه مرزی اطراف جداره ­ها تأثیر دارد. بدیهی است هر کدام از پدیده ­های انتقال حرارت، انتقال جرم و انتقال ممنتوم در رسوب­ گذاری و مقدار آن مؤثر می ­باشد.
  •  گاز های محلول در آب: افزایش دما موجب کاهش حلالیت گازهای محلول در آب، تشکیل و ترکیدن حباب در سطح آب و موجب فوق اشباع شدن املاح در فصل مشترک آب و بخار می­ شود.

 

 عوامل ایجاد رسوب

جدول زیر ثابت حاصل ضرب حلالیت برخی مواد شیمیایی را در ℃25 نشان می­ دهد.

کلسیم کربنات در اثر تجزیه کلسیم بی کربنات تولید و رسوب می کند. کلسیم سولفات حلالیت بسیار بیشتری نسبت به کلسیم کربنات دارد. کلسیم فسفات و کلسیم سلیکات رسوبات چسبنده­ ای را در دیگ بخار ایجاد می ­کنند.

منیزیم در دیگ ­های بخار به فرمول هیدروکسید، فسفات و سلیکات رسوب می­ کند. سلیس بیشتر به شکل کمپلکس رسوب می­ کند و بسیار چسبنده می ­باشد که لازم است در آب ورودی به دیگ بخار میزان سلیس به حداقل برسد. همچنین با افزایش قلیائیت میزان رسوب گذاری آن کاهش می­ یابد.

وجود روغن در آب دیگ بخار موجب حمل قطرات حاوی مواد جامد در فاز بخار می­ شود ونیز روغن  در روی سطح آب دیگ بخار همانند عایق عمل می­ نماید، به چه دلیل جلوگیری از انتقال حرارت موجب کاهش دما و افزایش ترکیدگی لوله ها می­ شود. روغن نیز می‌تواند وارد خلل و فرج رسوبات شود و موجب سختی رسوبات گردد.

جلوگیری از تشکیل رسوب آب تغذیه دیگ بخار

برای جلوگیری از ایجاد رسوب از تصفیه خارجی و تصفیه داخلی آب استفاده می­ شود. در تصفیه خارجی معمولاً از شیوه های زلال ­کننده تقطیری، اسمز معکوس، الکترودیالیز و یا تعویض یونی استفاده می گردد. گاهی لازم است از تلفیق دو شیوه مختلف آب مورد لزوم در صنعت تهیه گردد. در تصفیه داخلی سعی می­ گردد از ایجاد رسوب توسط مواد باقی مانده در آب تغذیه جلوگیری گردد. رسوبات لجنی به راحتی توسط زیر آب زدن دیگ بخار حذف می ­شوند. برای حذف رسوبات پوسته ­ای لازم است با افزودن مواد شیمیایی به آب در تصفیه داخلی فرایند تبدیل به رسوبات لجنی انجام پذیرد. در جدول زیر تعدادی از این گونه مواد شیمیایی آورده شده است.

مواد شیمیایی افزودنی به آب برای جلوگیری از رسوب­ گذاری باید به اندازه کافی باشد، ولی به طور معمول مواد شیمیایی را اضافه ­تر از میزان استوکیومتری مصرف می­ کنند. به هر ترتیب قبل از افزودن هر ماده شیمیایی به آب تغذیه دیگ های بخار باید شرایط مناسب برای رسوبات لجنی آماده گردد این شرایط عبارتند از:

الف. سختی آب: سختی آب تغذیه باید حذف گردد.

ب. قلیائیت:  جدول زیر حداقل و حداکثر قلیائیت را برای آب دیگ­ های بخار مشخص می­ کند.

 

محدوده قلیائیت آب باری یک نمونه دیگ بخار

آب تغذیه دیگ بخار

 

آب دیگ ­های بخار معمولاً باید قلیایی باشد. در قلیائیت پایین کلسیم کربنات که هنگام افزودن سدیم کربنات تولید شده است، به خوبی رسوب نمی ­کند ترکیبات فسفاته کلسیم نیز در هنگام افزودن فسفات­ ها در قلیائیت­ های بالا  به وجود می­ آیند.

مواد شیمیایی و افزودنی که باید شرایط مورد نظر را تأمین کنند. برای مثال سدیم کربنات باید قلیائیت مورد نظر را تأمین کند و بیشتر از مقدار استوکیومتری نباشد زیرا در صورت مصرف بیش از اندازه گاز کربنیک در فاز بخار نمایان می­ شود که موجب خوردگی می­ گردد. معمولاً سدیم کربنات برای حذف کلسیم سولفات منیزیم سولفات مورد استفاده قرار می­ گیرد.

 

کلسیم کربنات و منیزیم هیدروکسید هر دو از ترکیباتی می­ باشند که به صورت لجن هستند. سدیم کربنات در دماهای بالا تجزیه می­ شود.

 

فسفات ها در دماهای بالا تجزیه نمی­ شوند می ­توانند جایگزین سدیم کربنات شوند. کلسیم فسفات حلالیت کمتری از کربنات دارد. بنابراین در دماهای بالا تا فشار 120 اتمسفر می­ توان از ترکیبات فسفات استفاده کرد. تعدادی از این ترکیبات در جدول زیر آورده شده است.

 

PH مناسب برای رسوب کردن کلسیم فسفات حدود 11 می باشد. در آب­ های با قلیائیت  کم از تری سدیم فسفات و در آب­ های با قلیائیت زیاد از دی یا منوسدیم فسفات و با مخلوطی از مواد ذکر شده استفاده می ­گردد. همچنین می­ توان از سدیم کربنات یا سود سوزآور یا لیتیم هیدروکسید استفاده نمود.

برخی از انواع پلیمرها در تصفیه داخلی آب دیگ های بخار به عنوان پراکنده ساز استفاده می­ گردند. این پلیمرها که به شیوه طبیعی و یا مصنوعی تهیه می­ گردند دارای وزن مولکولی کم و مکان­ های فعال زیاد می­ باشند. این پلیمرها می­ توانند برای حالتی خاص مانند وجود آهن، سختی و یا برای مواد متنوع ­تر مورد استفاده قرار گیرند.

در شیوه استفاده از فسفات ها، منیزیم با سیلیس موجود در آب تشکیل منیزیم سیلیکات می ­دهد و یا با تشکیل منیزیم هیدروکسید در قلیائیت و PH مناسب رسوب می­ کند، در غیر اینصورت منیزیم با فسفات تولید منیزیم فسفات چسبنده می­ نماید. بنابراین کنترل قلیائیت در تصفیه داخلی با فسفات بسیار مهم می­ باشد. پلیمرها در پراکنده ساختن ترکیبات منیزیم از اهمیت ویژه ­ای برخوردار می ­باشند. از پلیمرها موجب تغییر در بار سطحی و سطح توده جامد می­ گردد. با انتخاب پلیمر و مقدار آن می ­توان بار سطحی ذرات را کاهش داد. برخی از پلیمرها در رشد کریستال­ها مؤثر می­باشند. تعدادی از مواد پلیمری که در تصفیه داخلی همراه  با فسفات استفاده می­گردند عبارت اند از:

ـ لیگنین ها:  لیگنین یک کمپلکس آلی است که مانع چسبندگی رسوب به سطح دیگ­ های بخار و تشکیل لجن معلق می­ گردد و به آسانی با عمل زیر آب زدن از دیگ بخار خارج می­ گردد

ـ نشاسته ها [1]: این مواد نیز مانند لیگنین­ ها در اطراف رسوب ایجاد پوشش می­ نماید و با کاهش چسبندگی مانع تشکیل و با پیشرفت رسوب روی دیوارها می­ گردند.

ـ تانن ها:[2] تانن ها ماده آلی طبیعی با وزن مولکولی زیاد و ساختمان پیچیده می ­باشد. با افزایش این مواد به آب دیگ بخار، بلورهای رسوب از شکل تجمعی خارج می گردند و از تشکیل رسوب جلوگیری می­ شود.

ـ کلانت ها:[3] این مواد با کاتیون ها تشکیل کمپلکس می­ دهند و از ایجاد رسوب جلوگیری می­ نمایند. حتی در شرایط مناسب می ­توانند رسوب روی دیواره­ ها را جدا نماید. فعالیت کلانت ­ها بستگی زیادی به PH آب دارند. یک نمونه از کلانت ­ها EDTA[4] می­ باشد که می­ تواند با کلسیم، منیزیم، آهن، مس و … ترکیب با ثباتی تولید کند و از بروز مشکلات به دلیل وجود این مواد جلوگیری نماید.

یکی دیگر از کلانت­های مشهور NTA[5] می­باشد. این ترکیب در مقایسه با EDTA از کیفیت کمتری برخوردار است.

میزان تأثیر کلانت ­ها بستگی به غلظت آنیون­ های رقابت­ کننده موجود در محیط دارد. این نکته در مورد EDTA از اهمیت کمتری برخوردار است ولی برای NTA عوامل محدود کننده ­ای مانند قلیائیت، سیلیس و فسفات حائز اهمیت می­ باشند.

 

میزان واکنش دو ترکیب EDTA و NTA برای یون های فلزی مختلف

آب تغذیه دیگ بخار

 

نمایش فضایی کلانت EDTA

 

وابستگی تأثیر کلانت ها بر کاتیون ها در حضور یون های رقابت کننده

آب تغذیه دیگ بخار

[1] -Starches

[2] -Tannins

[3][3] -Chelants

[4] -Ethylene Diamine Tetra Acetic acid

[5] – Nilrilo Triacetic Acid

مقالات پیشنهادی

کیفیت آب سد

کیفیت آب سد کیفیت آب سد بسیار تحت تاثیر پدیده لایه بندی می باشد، مهمترین مشخصه آب در مخازن پدیده لایه بندي عمودي آب میباشد که باعث ایجاد کیفیت متفاوت آب در عمقهای مختلف میگردد. این پدیده در هر ایستگاه پایش در هر مرحله از نمونه برداري و اندازه گیري باید به وسیله اندازه گیري نیمرخ […]

حذف فلزات سنگین آب با الكتروشيمي

حذف فلزات سنگین آب با الكتروشيمي : براب حذف فلزات سنگین آب با الكتروشيمي تكنيك هاي الكتروشيميايي متنوعي براي تجزيه مواد آلي و سمي و غير قابل تجزيه بيولوژيكي براي تصفيه آب و فاضلاب پيشنهاد و ابداع شده است؛ اما فقط تعداد كمي از روش هاي متداول در ارتبـاط بـا الكتروليـز آلاينده ها بر روي الكترودها […]

نحوه تشخیص آب معدنی

نحوه تشخیص آب معدنی نحوه تشخیص آب معدنی از آب های معمولی بایستی توسط آنالیز های میکروبی ، شیمیایی و فلزات سنگین شامل پارامتر های جدول زیر مشخص گردد. آب های معدنی به دلیل مواد و املاح معدنی مفیدی که دارند برای سلامتی انسان مفید هستند. آب های معدنی طبیعی معمولا از چشمه ها و […]

شمارش کلنی

شمارش کلنی: واژه “واحدهاي تشكيل دهنده كلني” CFU جهت شمارش کلنی بيانگر همه روش هاي آزمايش شمارش کلنی است. در نتيجه تمام نتايج به صورت CFU گزارش مي شود. پس به هنگام تكميل فرم ها مي بايست به روش مورد استفاده ، دما و زمان گرما گذاري و نوع محيط كشت اشاره شود. طبق روش […]

استانداردهای طراحی آزمایشگاه شیمی

استانداردهای طراحی آزمایشگاه شیمی همانطور که در مطلب قبلی ، استانداردهای طراحی آزمایشگاه شیمی آب تشریح گردید، نکات کلی مربوط به این مسئله بیان گردید که در اینجا و در ادامه به تکمیل مطالب قبلی خواهیم پرداخت. دستگاه های ترازو باید باید بر روی میز توزین جداگانه و استاندارد قرار بگیرند. هر آزمایشگاه باید حتی المقدور دارای 3 […]

باكتريهاي احياء كننده سولفات(SRB)

باكتريهاي احياء كننده سولفات(SRB) : به منظور بررسی باكتريهاي احياء كننده سولفات(SRB) ، تشكيل بيوفيلم هاي ميكروبي و به دنبال آن خوردگي در تجهيزات و شبكه ها که از جمله مسايل مهم در  انشعابات آب و فاضلاب مي باشد . موجودات مختلف مانند باكتريها, قارچها , جلبك ها و جانوران دريايي به طور مستقيم و يا غير مستقيم […]

استاندارد آب دیگ بخار

استاندارد آب دیگ بخار تنها استانداردی که در مورد استاندارد آب دیگ بخار نوشته شده نشریه شماره 6039 موسسه استاندارد ایران است. هدف از تدوین این استاندارد تعیین شرایط تنظیم آب دیگ بخار یا روش های تنظیم شیمیایی یا درمان قلیایی می باشد. یکی از اهداف مهم تنظیم آب مصرفی دیگ بخار حفظ و نگهداری […]

آزمایشگاه آب و خاک تهران

آزمایشگاه آب و خاک تهران آزمایشگاه آب و خاک تهران شرکت آب راهبر محاسب یکی از آزمایشگاه های فعال در زمینه آزمایش آب و خاک می باشد. این آزمایشگاه در مرکز رشد واحدهای فناوری و کارآفرینی دانشگاه شهید بهشتی واقع شده است (آدرس آزمایشگاه). در این آزمایشگاه کلیه پارامترهای مربوط به آب و خاک آزمایش […]

ويژگي هاي منابع آب

ويژگي هاي منابع آب اطلاع كامل از ويژگي هاي منابع آب به خصوص خواص هيدروديناميكي، شرط لازم براي ايجاد يك شبكه پايش كيفيت آب است. تفسير داده هاي كيفي بدنه هاي آبي اگر بر مبناي تغييرات زماني و مكاني رژيم هيدرولوژيكي آنها نباشد، بي معني خواهد بود. هر يك از انواع اصلي و مراحل واسطه اي […]

شرایط تاسیس آزمایشگاه معتمد محیط زیست

شرایط تاسیس آزمایشگاه معتمد محیط زیست شرایط تاسیس آزمایشگاه معتمد محیط زیست بر اساس اینکه در حوزه آب و پساب یا در حوزه هوا و صدا یا اینکه در هر دو حوزه باشد متفاوت است. پس از انتخاب حوزه فعالیت باید بر اساس شیوه نامه محیط زیست (دانلود ردیف از برگه دانلود استاندارد ها آب […]

نظرات کاربران

ارسال دیدگاه
  • دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید در وب سایت منتشر خواهد شد.
  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • مجموع دیدگاهها: 0
  • در انتظار بررسی: 0
  • انتشار یافته: 0

نظرات بسته شده است.

سوالی دارید؟ منتظر تماس شما هستیم

برای دریافت مشاورۀ رایگان، همین حالا با کارشناسان ما تماس بگیرید