Woda kotłowa: Różnice pomiędzy wersjami

Dodane 21 bajtów ,  10 lat temu
m
ASCII ART => Unicode, drobne techniczne - patrz WP:CHECK, WP:SK
m (ASCII ART => Unicode, drobne techniczne - patrz WP:CHECK, WP:SK)
'''Woda kotłowa''' jest to [[woda]] o małej [[twardość wody|twardości]] używana do zasilania [[kocioł parowy|kotłów parowych]], [[kotłownia|kotłowni]] wodnych, [[chłodnia kominowa|chłodni kominowych]], wież chłodniczych, urządzeń wyparnych, przemysłowych instalacji myjących i płuczących. Jej odpowiedni skład zapewnia bezawaryjną i ekonomiczną pracę kotła, pozwala uzyskać optymalną jakości [[Para wodna|pary]] oraz ma zastosowanie wszędzie tam, gdzie osadzanie się kamienia, [[korozja]], częste odsalanie oraz wysokie zużycie środków do korekty chemicznej prowadzi do dużych strat ekonomicznych.
 
== Konwencjonalne metody zmiękczania wody kotłowej ==
Na skale przemysłową wodę kotłową otrzymuje się trzema sposobami w odpowiednich instalacjach do zmiękczania:
# Zmiękczanie za pomocą Ca(OH)<sub>2</sub> oraz NaHCO<sub>3</sub>
#* [[Twardość węglanowa|Twardość węglanową]] można usunąć na zimno za pomocą odmierzonej dawki [[wapno (spoiwo)|wapna]].
#** Ca(HCO<sub>3</sub>)<sub>2</sub> + Ca(OH)<sub>2</sub> -> 2CaCO<sub>3</sub> + 2H<sub>2</sub>O
#** Mg(HCO<sub>3</sub>)<sub>2</sub> + 2Ca(OH)<sub>2</sub> -> Mg(OH)<sub>2</sub> + 2CaCO<sub>3</sub> +2H<sub>2</sub>O
#* Wyżej podane reakcje prowadzą z czasem do osadzenia się nierozpuszczalnych [[węglan wapnia|węglanu wapnia]] oraz [[wodorotlenek magnezu|wodorotlenku magnezu]].
#* [[Twardość niewęglanowa|Twardość niewęglanową]] usuwa się już na gorąco za pomocą mieszaniny [[soda oczyszczona|sody oczyszczonej]] oraz [[Wodorotlenek wapnia|wapna]].
#** 2NaHCO<sub>3</sub> + Ca(OH)<sub>2</sub> -> CaCO<sub>3</sub> + Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> + 2H<sub>2</sub>O
#** CaSO<sub>4</sub> + Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> -> CaCO<sub>3</sub> + Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>
#** MgSO<sub>4</sub> + Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> -> MgCO<sub>3</sub> + Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>
#* Przy czym [[węglan magnezu]] na gorąco ulega w znacznym stopniu hydrolizie i strąca się jako [[wodorotlenek]].
#** MgCO<sub>3</sub> + 2H<sub>2</sub>O -> Mg(OH)<sub>2</sub> + CO<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>O
# Zmiękczanie za pomocą [[wodorotlenek sodu|NaOH]]
#* Twardość węglanową można usunąć za pomocą [[wodorotlenek sodu|wodorotlenku sodu]].
#** Ca(HCO<sub>3</sub>)<sub>2</sub> + 2NaOH -> CaCO<sub>3</sub> + Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>O
#** Mg(HCO<sub>3</sub>)<sub>2</sub> + 4NaOH -> Mg(OH)<sub>2</sub> + 2Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>O
# Zmiękczanie za pomocą [[fosforan|Na<sub>3</sub>PO<sub>4</sub>]]
#* Twardość węglanowa.
#** 3Ca(HCO<sub>3</sub>)<sub>2</sub> + Na<sub>3</sub>PO<sub>4</sub> -> Ca<sub>3</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub> + 6NaHCO<sub>3</sub> i dalej
#** 6NaHCO<sub>3</sub>-> 3Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> + 3CO<sub>2</sub> + 3H<sub>2</sub>O
#* Twardość niewęglanowa według następującej reakcji:
#** 3CaSO<sub>4</sub> + 2Na<sub>3</sub>PO<sub>4</sub> -> Ca<sub>3</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub> + 3Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>
 
Wyżej wymienione procesy technologiczne muszą być poprzedzone analizą chemiczną wody (oznaczenie twardości), będące podstawą do określenia odpowiedniej ilości substancji zmiękczających. Przeprowadzenie powyższych procesów w niskiej temperaturze może doprowadzić wodę do twardości 5°n, w temperaturze do 80 do 100 °C do twardości 0,5°n. Wraz z wzrostem temperatury zwiększa się również szybkość reakcji oraz osadzanie strąconych soli. Zastosowanie [[fosforan]]u jest jeszcze skuteczniejsze.
 
'''Trochę inne podejście do tego zagadnienia''' mówi iż dozowanie fosforanu trójsodowego, nie daje zadowalających efektów. Utrzymanie działania fosforanu na pożądanym poziomie wymaga ścisłej kontroli nad pH wody (rygorystyczne dozowanie NaOH) – odchylenia od optimum znacząco osłabiają jego działanie.
Poza tym, fosforan może najwyżej powstrzymać dalsze osadzanie się kamienia – ale nie jest w stanie usunąć kamienia już istniejącego.
Rozwiązaniem jest zastosowanie polimerowych środków do usuwania twardości. W porównaniu z fosforanem ich działanie polega na modyfikacji przestrzennej struktury cząsteczki węglanu, dzięki czemu cząsteczki nie są w stanie uformować osadu.
Zastosowanie odpowiedniej mieszaniny polimerów (wraz z dodatkami) daje oczekiwany efekt: usunięcie istniejących osadów, neutralizację twardości zawartej w wodzie i zgromadzenie się luźnego osadu w dolnej części kotła lub zbiornika wody uzupełniającej (do sprawnego odmulenia).
 
== Zastosowanie [[jonit]]ów do otrzymywania wody kotłowej ==
Do otrzymywania wody kotłowej stosuje się również kolumny wypełnione [[permutyt]]em, gdzie zachodzi reakcja wymiany [[kation]]ów wapniowych na sodowe w myśl równania reakcji:
* 2KtNa + Ca<sup>2+</sup> -> Kt<sub>2</sub>Ca + 2Na<sup>2+</sup>
* 2KtNa + Ca(HCO<sub>3</sub>)<sub>2</sub> -> Kt<sub>2</sub>Ca + 2NaHCO<sub>3</sub>
Zużyty [[kationit]] regeneruje się następnie roztworem NaCl.
* Kt<sub>2</sub>Ca + 2NaCl -> 2KtNa + Ca<sup>2+</sup>
Tym sposobem można obniżyć twardość wody nawet do 0.02 – 0.05°n.
 
== Odgazowywanie wody kotłowej ==
Zmiękczona woda zawiera w sobie rozpuszczony dwutlenek węgla oraz tlen, które mogą reagować z instalacjami kotłowymi. W tradycyjnym sposobie otrzymywania wody kotłowej do związania wolnego [[dwutlenek węgla|CO<sub>2</sub>]] stosowano [[mleko wapienne]] lub roztwór [[wodorotlenek sodu|sody kaustycznej]]. Obecnie stosuje się specjalistyczne urządzenia zwane odgazowywaczami. Urządzenia te mogą pracować jako:
* odgazowywacze termiczne (woda zasilająca kotły)
 
[[Kategoria:Inżynieria procesowa]]
[[Kategoria:piecePiece przemysłowe]]
[[Kategoria:Woda]]