ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Обескислороживание воды без подогрева из "Предупреждение коррозии оборудования технического водо- и теплоснабжения" Десорбционное обескислороживание воды весьма перспективно для водоснабжения [19]. Об этом свидетельствует многолетний опыт успешной эксплуатации установки на одном из предприятий химической промышленности. Метод основан на десорбции растворенного в воде кислорода газообразным азотом, получаемым на месте. Он эффективен, дешев и экологически приемлем, пригоден для жестких и мягких вод, а также конденсата. [c.44] Суть метода состоит в следующем. Подлежащая обескислороживанию вода перемешивается газом лишенным кислорода. Благодаря диффузии растворенного в воде кислорода в газ происходит достаточно глубокое обескислороживание воды. По окончании процесса диффузии газ удаляется и после регенерации снова возвращается в цикл. Дозирование газа и его интенсивное перемешивание с водой совершаются в газоводяном эжекторе, который является основным аппаратом установки десорбционного обескислороживания. Разделение газоводяной смеси на газ и воду (уже обескислороженную) совершается в десорбере, регенерация газа — в реакторе. [c.44] Принципиальная схема простейшего варианта десорбционного обескислороживания воды показана на рис. 27. Подлежащая обескислороживанию вода под избыточным давлением 0,3—0,4 МПа направляется в водоструйный насос (газоводяной эжектор), который создает непрерывную циркуляцию газа в замкнутой системе. Основной процесс обескислороживания протекает в самом эжекторе путем интенсивного перемешивания в нем газа и воды. Процесс заканчивается в десорбере. [c.44] Соприкасающаяся с газом вода обогащается некоторыми газовыми компонентами, которых в исходной воде не было или они содержались в незначительных количествах. Диффузионный обмен, приводящий к обескислороживанию воды, происходит на пути движения газоводяной смеси до сепаратора, где газ отделяется от воды, а обескислороженная вода направляется в бак или насос. Обогащенный кислородом газ поступает в реактор, представляющий собой герметически закрытую печь, туда же загружается древесный уголь. Подогрев этой массы осуществляется при помощи электрического тока или топочных газов. При соприкосновении газа с углем, раскаленным до 800°С и вьше, происходят связывание выделенного из воды кислорода и образование оксида углерода. В условиях более низких температур образуется преимущественно углекислый газ. Освобожденный от кислорода газ поступает снова в эжектор. [c.45] Таким образом, на устранение кислорода расходуется лишь уголь, который загружается в реактор в количестве, обеспечивающем непрерывное обескислороживание воды в течение любого заданного промежутка времени — от нескольких дней до нескольких месяцев. Тепловые потери в окружающую среду благодаря малой поверхности реактора и хорошей изоляции незначительны. Тепло, переданное газом воде, используется целиком, так как вода идет для теплотехнических целей. От соприкосновения с горячими газами вода в десорбере нагревается примерно на 0,5°С. [c.45] Следует отметить, что в качестве обескислороживаю-щего газа в эжектор поступает в основном атмосферный азот. Кислород воздуха, заполняющий систему, устраняется в первые минуты работы установки. Это происходит вследствие окисления угля в реакторе. Поэтому специального заполнения системы газом ни перед включением установки, ни во время эксплуатации не требуется. [c.45] Контактный метод удаления кислорода. На основании исследований по связыванию кислорода с помощью гидразина на поверхности активных материалов установлено, что наилучшие результаты по обескислороживанию конденсата без подогрева могут быть достигнуты на активированном угле и сульфоугле [20]. Избыток гидразина по отношению к кислороду должен быть трехчетырехкратным. При содержании кислорода 240 мкг/кг и трехкратном избытке М2Н4 может быть достигнуто снижение концентрации кислорода до 27—10 мкг/кг. [c.46] Метод химической пассивации стали применяют в системах охлаждения производственных аппаратов водой высокой степени чистоты [10]. Оборудование таких систем изготовлено из стали. Метод заключается в дозировании в систему кислорода или пероксида водорода. [c.46] Колотыркин и Г. М. Флорианович [21] впервые предложили использовать кислород для снижения скорости коррозии сталей в воде при высоких температурах. Авторы работы [22] теоретически обосновали метод кислородной защиты . Они показали, что если в отсутствие кислорода в агрессивнй среде или при недостаточной его концентрации сталь находится в активном состоянии, то перевести ее в пассивное состояние можно, введя в среду кислород повышенной концентрации. Последнее возможно, в частности, путем применения кислорода при повышенном давлении. [c.46] Содержание кислорода в воде при осуществлении такой обработки должно находиться на уровне 100— 120 мкг/кг. [c.47] Авторы работы [14] приводят результаты исследований по изучению и внедрению нейтрального воднохимического режима прямоточных котлов, основанного на дозировании в питательную воду пероксида водорода. [c.47] Дозирование пероксида водорода производится перед конденсатными насосами. Концентрация ее в воде поддерживается на уровне 220—280 мкг/кг [24]. [c.47] Для паровых котлов, работающих с высокими тепловыми нагрузками, рекомендуется применять как обычный щелочной, так и нейтральный водный режимы [25]. Исходя из предполагаемого механизма реакций образования защитной оксидной пленки и взаимодействия с кислородом соединений Ре +, а также значений произведения растворимости гидроксидов железа, вычислены дозировки кислорода, необходимые для поддержания указанного нейтрального режима. Получены примерно те же концентрации кислорода, которые указаны в нормах (до 200 мкг/кг). Это косвенно подтверждает правильность принятых в расчетах значений произведения растворимости. [c.47] Авторы работ [26, 27] рассматривают способность кислорода и пероксида водорода не только пассивировать металл паровых котлов, но и образовывать на его поверхности фазовые защитные пленки. [c.48] Известно, что оксидом железа, который может существовать термодинамически равновесно непосредственно на поверхности углеродистой стали и обладать оптимальными защитными свойствами, является магнетит. Он относится к классу шпинелей и в результате соответствия параметров кристаллических -решеток хорошо сцепляется со сталью. Пространственная структура зародыша элементарной ячейки магнетита РезО представляет собой шестиатомное кольцо, пять атомов которого лежат в одной плоскости, шестой (атом кислорода) — в плоскости, перпендикулярной плоскости основного кольца. Соотношение концентраций двух- и трехвалентного железа в классическом магнетите составляет 1 2. Известно, что вторым оксидом, обладающим достаточно хорошими защитными свойствами, является маггемит. Однако при низких температурах оксид трехвалентного железа не может существовать термодинамически равновесно непосредственно на но-нерхности стали. [c.48] При осуществлении кислородного и пероксидводо-родного режима образование на поверхности стали магнетита следует рассматривать в качестве продукта взаимодействия двух- и трехвалентных ионов железа. [c.48] Вернуться к основной статье