Chất lượng nước cung cấp cho lò hơi có ý nghĩa rất quan trọng đối với việc đảm bảo sự an toàn khi lò vận hành. Nguồn nước cấp cho lò thường lẫn các tạp chất tan và không tan trong nước.
Những chất tan trong nước: những chất này thường ở dạng lưỡng cực và có thể phân hũy thành ion như: Ca2+, Mg2+, Na+, K+,, Cl-, ,…
Xử lý nước nồi hơi (lò hơi)
Đặc tính của nước:
Nước có: pH < 5,5 – nước có tính axit mạnh.
pH = 5,5÷6,5 – nước có tính axit yếu.
pH = 6,5÷7,5 – nước trung tính.
pH = 7,5÷8,5 – nước có tính kiềm yếu.
pH > 8,5 – nước có tính kiềm mạnh.
Ngoài độ Ph, người ta còn đánh giá chất lượng của nước theo các chỉ tiêu sau: Độ cứng, độ kiềm, độ khô kết,…
Độ cứng của nước là tổng nồng độ các ion Canxi mà Magiê có trong nước. Độ cứng có thể đo bằng milligram đương lượng trong một lít nước.
Độ kiềm của nước là tổng hàm lượng các ion bicacbonat, hydrat là những gốc muối của các axit yếu khác.
Độ khô kết là tổng hàm lượng các vật chất còn lại sau khi chưng cất nước, được đo bằng mg/lit.
Nước được đưa vào lò tuy đã được xử lý nhưng vẫn còn một lượng nhất định những chất tan và không tan trong nước. Trong quá trình làm việc, những chất này trở thành pha cứng tách ra khỏi nước dưới dạng cáu bám vào thiết bị, ảnh hưởng đến điều kiện làm việc của thiết bị.
Hệ số dẫn nhiệt của cáu rất bé so với hệ số dẫn nhiệt của thép nên khi làm việc nhiệt độ vách ống tăng lên rất nhiều, sự hấp thụ nhiệt của lò hơi giảm đi, lượng tiêu hao nhiên liệu tăng. Đồng thời cáu còn có tác dụng tăng độ ăn mòn bề mặt.
Vì vậy, để đảm bảo sự an toàn các thiết bị lò hơi cần:
Ngăn ngừa tạo cáu bám trên các bề mặt đốt.
Duy trì độ sạch của lò hơi ở mức cần thiết.
Ngăn ngừa quá trình ăn mòn trong đường ống nước và hơi.
Để đảm bảo yêu cầu trên, nước cấp lò hơi cần đạt yêu cầu chỉ tiêu chất lượng nhất định.
Xử lý nước trước khi cấp vào lò:
Những phương xử lý nước:
Phương pháp lắng lọc: tùy theo hóa chất dùng mà ta có các phương pháp sau
-
Dùng vôi:
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 à 2CaCO3 + 2H2O.
Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 à Mg(OH)2 + CaCO3 + 2H2O.
MgCl2 + Ca(OH)2 à Mg(OH)2 + CaCl2.
MgSO4 + Ca(OH)2 à Mg(OH)2 + CaSO4.
CO2 + Ca(OH)2 à CaCO3 + H2O.
Khi dùng vôi, dộ cứng bicacbonat được khử, độ cứng không cacbonat không được khử mà chỉ thay đổi vị trí giữa gốc canxi mà magie. Để khử không cacbonat, người ta dùng xôđa. Khi đó, trong nước chủ yếu là độ cứng canxi được tách ra nhờ Na2CO3 :
Ca(HCO3)2 + 2NaOH à CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O.
Mg(HCO3)2 + 2NaOH à MgCO3 + Na2CO3 + 2H2O.
MgCO3 + 2NaOH à Mg(OH)2 + Na2CO3.
MgCl2 + 2NaOH à Mg(OH)2 + 2NaCl.
CO2 + 2NaOH à Na2CO3 + H2O.
CaCl2 + Na2CO3 à CaCO3 + 2NaCl.
CaSO4 + Na2CO3 à CaCO3 + Na2SO4.
Ngoài những chất trên, người ta còn dùng natriphotphat Na3PO4, baricacbonat BaCO3, barhidroxit Ba(OH)2, barialuminat BaAl2O4, …
-
Quá trình làm mềm nước bằng trao đổi cation là quá trình trao đổi giữa các cation của các chất hoà tan trong nước có khả năng sinh cáu trong lò với những cation của những chất không hoà tan trong nước để tạo ra những chất mưois tan trong nước và không tạo thành cáu. Những chất này gọi là cationit. Có 3 loại cationit sau: Natri (NaR), hydro (HR), amôn (NH4R). Trong đó: R là gốc của cationit không hoà tan trong nước, đóng vai trò của một anion.
Khi dùng catinonit Natri, phản ứng xảy ứng như sau:
Ca(HCO3)2 + 2NaR à CaR2 + 2NaHCO3.
Mg(HCO3)2 + 2NaR à MgR2 + 2NaHCO3.
CaCl2 + 2NaR à CaR2 + 2NaCl.
MgCl2 + 2NaR à MgR2 + 2NaCl.
CaSO4 + 2NaR à CaR2 + Na2SO4.
MgSO4 + 2NaR à CaR2 + Na2SO4.
Khi dùng cationit Hydro:
Ca(HCO3)2 + 2HR à CaR2 + 2CO2 + 2H2O.
Mg(HCO3)2 + 2HR à MgR2 + 2CO2 + 2H2O.
CaCl2 + 2HR à CaR2 + 2HCl.
NaCl + HR à NaR + HCl.
MgSO4 + 2HR à MgR2 + 2HCl.
Khi dùng cationit amôn:
Ca(HCO3)2 + 2NH4R à CaR2 + 2NH4HCO3.
Mg(HCO3)2 + 2NH4R à MgR2 + 2NH4HCO3.
CaCl2 + 2NH4R à CaR2 + 2NH4Cl.
MgSO4 + 2NH4R à MgR2 + (NH4)2SO4.
Na2SO4 + 2NH4R à 2NaR + (NH4)2SO4. v.v…
Khi trao đổi cation natri toàn bộ độ cứng đều được khử, song độ kiềm và các thành phần anion khác có trong nước không thay đổi. Khi dùng phương pháp trao dổi cation hydro, độ cứng và độ kiềm đều được khử nhưng anion của các muối đã tạo thành axit, nước xử lý là nước axit sẽ không thuận lơi cho việc cấp nước lò hơi. Vì vậy, nên dùng phối hợp 2 phương pháp cation natri và hydro.
Trong quá trình làm việc, các cationit dần dần bị kiệt hết cation. Để khôi phục khả năng làm việc của cationit người ta cho chúng trao dổi với chất có khả năng cung cấp cation. Quá trình này gọi là quá trình hoàn nguyên cationit. Để thực hiện quá trình hoàn nguyên cationit natri người ta dùng dung dịch NaCl có nồng độ từ 6-8%, cactionit hdro – dùng dung dịch H2SO4 hoặc HCl, cationit amôn – bằng muối amôn.
Nguyên tắc giống như phương pháp trao đổi cation. Ở đây, anion của muối và axit trao đổi với anion của anionit
Thống Kê : Bài viết |