Опис технології - НВО "Нафтохімекологія" - Системи водопідготовки для котелень, топочних и промислових об'ектів - UNREGISTERED VERSION

Перейти к контенту

Главное меню:

Опис технології

Хімічна деаерація




УСТАНОВКА ХІМІЧНОЇ ДЕАЕРАЦІЇ ВОДИ REDOX-K(каталітичний)

1. ВВЕДЕННЯ.


 Згідно правил технічної експлуатації, деаерація підживлювальної води є необхідною умовою для експлуатації котельного обладнання. На сьогодняшній день найбільш поширеними є три види деаерації. Вакуумна, термічна і хімічна деаерації. Технологічно використання хімічної деаерації є найбільш простим. Однак розвиток її затримує висока вартість пропонуємих реагентів. Найбільш простим і доступним реагентом використовуваним для хімічної деаерації є сульфіт натрію- Na2SO3. Для зв'язування розчиненого у воді кисню, що надходить на підживлення котлів і теплових мереж, найбільш поширене застосування моно- і каталізованних солями кобальту розчинів сульфіту натрію Na2SO3.
При взаємодії з розчиненим у воді киснем сульфіт натрію окислюється до добре розчинної сульфату натрію:
2Na2SO3 + O2 → 2Na2SO4.
 У цій реакції в якості відновника виступає чотирьохвалентна сірка   S4 +, яка віддає електрони кисню, окислюючись до S6 +. Електродні реакції для даного процесу записуються у вигляді:
2S4 + - 4e- → 2S6 +;
O2 + 4e- → 2O2-.
 Важливим показником процесу зв'язування кисню є швидкість реакції між сульфитом натрію і киснем. Швидкість реакції залежить від температури оброблюваної води і відповідно до закону дії мас - від кількості введеного реагенту. Так, при температурі води 40 ° С і дозуванні стехиометричної кількості сульфіту натрію процес завершується за 6-7 хвилин, при температурі 80
ºС час реакції становить трохи більше 1 хвилини. При 70% надлишку реагенту відповідно до закону дії мас реакція протікає до кінця значно швидше, протягом 2-х хвилин при будь-якій температурі. Недоліки застосування сульфіту натрію, пов'язані з недостатньою швидкістю і повнотою його реакції з киснем, коли не прореагована його частина потрапляє в котел, усуваються додаванням в розчин каталізаторів - солей міді або кобальту У той же час солі таких металів здатні викликати відкладення в чистому вигляді на поверхні трубопроводів , що стає причиною електрохімічної корозії.
 Найбільш серйозним недоліком сульфіту натрію є його здатність розкладатися при високому тиску і температурі в котлі з утворенням сірководню або сірчистого ангідриду, що в свою чергу впливає на посилення корозійних процесів з одного боку і, появи  мінеральних відкладень, з іншого.
 З огляду на ці всі негативні аспекти відомої технології знекиснення води, нами був розроблений абсолютно новий підхід до вирішення цього завдання, що враховує кращі сторони сульфітної обробки води з привнесенням в неї ряду певних технічних рішень.
 Більш раціональним, з технічної та економічної точки зору, є застосування нерозчинного у воді каталізатора процесу окислення сульфіту киснем. Зернистий каталітичний фільтруючий матеріал виготовляється на основі синтетичних іонітів макропористої структури, в яку вбудовуються активні центри металів, які в свою чергу і грають каталітичну функцію.
 Такий матеріал має здатність на своїй поверхні багаторазово прискорювати реакцію окислення сульфіту натрію, що дозується в оброблювану воду в строго еквівалентній кількості від вихідної концентрації розчиненого кисню.
Іншим, важливим фактором даного  технологічного процесу, є висока буферна здатність застосовуваного фільтруючого матеріалу по відношенню до різних окислювачів, і в першу чергу, до розчиненого у воді кисню.
 Буферні властивості каталітичної завантаження зумовлені закиснимі формами заліза, що входить до складу самого каталізатора. В процесі фільтрації води через шар завантажувального матеріалу протікає процес окислення переводить закісние форми заліза в півтора окиси (Fe2O3
nH2O). Дана обставина характерна для ситуацій, що виникають при порушеннях режиму дозування монораствора  реагента в оброблювану воду (Na2SO3).
 При нестачі відновника в воді проявляється буферність каталізатора, а при надлишку сульфітів, навпаки, має місце процес відновлення полутораокіслов заліза до закисних форм:
2 R-FeOH + ½O2 + H2O → 2 R-Fe (OH) 2;
2 R-Fe (OH) 2 + Na2SO3 → 2 R-FeOH + Na2SO4 + H2O
 Головна перевага твердої каталітичної завантаження перед монорастворамі відновлюють хімічних речовин і їх композитами полягає в тому, що в ході реакції каталізатор не змінює свого стану і не привносить в оброблювану воду небажані продукти, як це часто буває, пов'язане при використанні модифікованих розчинів відновлюють реагентів солями важких металів . В результаті застосовуваної технології реакція окислення (Na2SO3) проходить швидко на поверхні каталізатора завантаженого у фільтр. Дозування реагенту автоматично узгоджена з об'ємом поступаемой води дозволяє забезпечити розрахунково глибоку ступінь знекиснення і уникнути попадання сульфіту натрію в мережу. При можливих порушеннях в дозуванні, або навіть її тимчасовій відсутності ,буферні властивості каталізатора дозволять витримувати режим деаерації протягом декількох годин, або навіть діб.

1.1 ПРИЗНАЧЕННЯ ОБЛАДНАННЯ


 Установка хімічної деаерації води Redox-K призначена для запобігання кисневої корозії елементів парових та водогрійних котлів і трубопроводів теплових мереж, які контактують з водою замість традиційної, енергоємної вакуумної і термічної деаерації.
Для здійснення процесу хімічного зв'язування розчиненого кисню, шляхом дозування в підживлювальної воду монораствора сульфіту натрію (Na2SO3) з подальшим її пропуском через шар каталітичної завантаження.
призначення:
- Підвищення якості живильної води для парових та водогрійних котлів та теплових мереж;
- Зниження інтенсивності корозійних процесів внутрішньої поверхні металевих трубопроводів котельного устаткування і теплових мереж;
- Збільшення терміну служби котельного обладнання і трубопроводів.



2.Опис Приблизної  технологічної  схеми  хімічної деаерації води  (мал. 1)


Мал. 1. Технологічна схема хімічної деаерації води для підживлення теплової мережі:

1 - бак запасу пом'якшеної води; 2 - насоси; 3 - лічильник води з імпульсним виходом; 4 - установка хімічної деаерації води Redox-K; 5 - Redox-К фільтр; 6 - бак; 7 - циркуляційний насос; 8 - лічильник холодної води; 9 - насос-дозатор; 10, 11, 12 - вентилі.

 Пропорційно витратам воді що  надходить на Redox-К фільтр , насос-дозатор з бака 6 забирає і дозує в подаючий трубопровід необхідну кількість розчину сульфіту натрію. Далі вода надходить на Redox-К фільтр, для завершення процесу зв'язування в ній розчиненого кисню.
Розпушування Redox-К фільтра здійснюється пом'якшеної водою потоком знизу-вгору.
 Робочий розчин сульфіту натрію готується в баку 6, куди заливається розрахункова кількість пом'якшеної води. Для прискорення процесу розчинення сульфіту натрію у воді розчин перемішується циркуляційним насосом. Для поліпшення процесу розчинення сульфіту натрію бак може бути обладнаний змійовиковим теплообмінником, який підігріває розчин сульфіту натрію до температури 15-20 ° С.
 При експлуатації установки хімічної деаерації води відсутні регенераційні стоки. Вода після розпушування, а також злив води з Redox-К фільтра і бака здійснюється в дренажний канал.



Основне обладнання


1. Корпус фільтра; 2. Рама; 3. Бак розчину сульфіту натрія; 4. Циркуляційний насос; 5. Насос дозатор стабілізаційного розчину(опція); 6,12. Шаровий кран DN 25; 7,8,9,10. Шаровий кран DN 40; 11. Лічильник холодної води; 13. Насос дозатор розчину сульфіту натрія; 14,15. Шарові крани DN 15.


4. МАТЕРІАЛИ ТА КОМПЛЕКТНІСТЬ ПОСТАВКИ

 Корпус і дренажно-розподільчі пристрої фільтра, трубопроводи обв'язки, арматура і бак для приготування регенераційних розчинів при робочій температурі води до 40 ° С виготовляються з пластика. При температурі води понад 40 ° С, установка може бути виготовлена з металу.
 Застосовуваний зернистий каталітичний фільтруючий матеріал КП-2-8 - РЕДОКСИТ, є за своєю природою органомінеральною сполукою, і виготовляється на базі синтетичної іонообмінної смоли згідно ТУ У 29.2-32911004-001: 2007.
 Установка поставляється у вигляді блоку, в якому все обладнання змонтовано на єдиній рамі.

 
Комплектність поставки установки хімічної деаерації води Redox-K.

1
. Redox-k фільтр с дренажно-росподільчою системою 1 комплект
2
. Рама с трубопроводами і арматурой 1 комплект
3
. Бак для приготування  розчину сульфіта натрія 1 комплект
4
. Циркуляційний  насос 1
5
. Насос-дозатор 1 комплект
6
. Лічильник води 1 комплект
7
. Лічильник води з імпульсним виходом 1 комплект
8
. Фільтрующий матеріал КП-2-8 = 30 11301* кг
9
. Сульфіт натрія на одне завантаження 50—100 кг
10
. Паспорт 1 комплект
11. Інструкція з експлуатації 1 комплект

*Примітка. Кількість фильтруючого матеріалу поставляеться згідно потужності установки хімичної деаэрації води Redox-K.

5.
ТЕХНІЧНІ ВИМОГИ  ДО ВОДИ, ЩО ПОДАЄТЬСЯ НА УСТАНОВКУ ХІМІЧНОЇ ДЕАЕРАЦЇЇ ВОДИ REDOX-K

1
. Жосткість загальная, не білш ніж мг-екв/дм3 = 0,1—0,2
2
. Механічні  приміси мг/дм3 не допускаются
3
. Наявність хлоридів, не болш ніж мг/дм3 = 250
4
. Наявність розчиненого кисню мг/дм3 - не нормується
5
. рН, не меньш ніж - 6,5
6
. Температура: °С

  • min  5

  • max  40 (60)1

7. Робочий тиск: МПа

  • min  0,2

  • max  0,6


Примітка. 1. В лапках наведена температура для установки хімічної деаэрації води Redox-K виготовлено
ї з металу.


 
Назад к содержимому | Назад к главному меню Flag Counter