Im Wasser gelöster Sauerstoff verursacht Korrosion in Kesseln und Heizungsanlagen. Der beste Weg, diese Art von Korrosion zu reduzieren, besteht darin, das Wasser vor dem Kessel von Sauerstoff zu befreien.
Im Wasser gelöster Sauerstoff verursacht Lochfraß vor dem Kessel, im Kessel und nach dem Kessel. Die Form dieser Korrosion auf Metall ähnelt der allgemeinen Korrosion, weist jedoch in bestimmten Bereichen der Metalloberfläche eine stärkere Häufung und Tiefe auf. Vor dem Kessel kommt es zu Hohlraumkorrosion, da im in den Kessel eintretenden Wasser gelöster Sauerstoff vorhanden ist. Sobald das Wasser in den Kessel gelangt, wird der Sauerstoff mit höherer Temperatur schnell freigesetzt und führt zu Korrosion an der Wasseroberfläche im Kessel sowie an der Stelle, an der das Wasser in den Kessel eintritt. Bei funktionierenden Dampfkesseln wird in den Kesselteilen, die unterhalb des Wasserspiegels liegen, praktisch keine Korrosion beobachtet. Während der freigesetzte Sauerstoff mit dem Dampf in die nächsten Teile des Kessels gelangt, verursacht er auch dort Lochfraß.
Methoden zur Reduzierung von gelöstem Sauerstoff in Ausgleichswasser (MEAK UP)
1-Mechanische Entgaser
Mit dieser Methode werden folgende drei Ziele erreicht:
A: Entfernung oder Reduzierung inkompressibler Gase wie Sauerstoff und Ammoniak
B: Erhöhung der Temperatur des Kesselspeisewassers
A: Speicherung von Kesselspeisewasser
Ein guter mechanischer Belüfter kann den gelösten Sauerstoff im Wasser normalerweise auf weniger als 0,007 ppm (7 ppb) reduzieren.
Durch die Zugabe eines geeigneten chemischen Desoxygenators zur Lagerung dieser Art von mechanischen Belüftern kann auch die verbleibende Sauerstoffmenge entfernt werden.
2-THERMISCHE DEAREATION
Die Funktionsweise dieses Belüftertyps beruht auf der Abnahme der Wasserlöslichkeit aufgrund des Temperaturanstiegs. Wenn der Einsatz mechanischer Belüfter nicht möglich ist, empfiehlt es sich, das Speisewasser auf bis zu 90 Grad Celsius zu erhitzen.
3- Chemische Belüfter zum Spülen
Obwohl mechanische und thermische Belüfter den gelösten Sauerstoff im Wasser deutlich reduzieren, muss der im Wasser gelöste Restsauerstoff durch Chemikalien zerstört werden.
Die gebräuchlichsten chemischen Belüfter sind Natriumsulfit, Hydrazino DEHA.
Bei der Überprüfung chemischer Desoxygenierungsmaterialien achten wir auf die folgenden Punkte.
A- Reaktion mit Sauerstoff
b- Deaktivierung der Metalloberfläche
C – chemische Zersetzung ZERSETZUNG durch Druck und Hitze
D. Frate oder DISTRIBUTIONRATE
R – In Wasser lösliche Feststoffe
G-Umwelt und Toxizität
E- Der Endpreis für den Verbraucher
Natriumsulfit:
Es ist die erste Entgasung, die in Dampfkesseln von Schiffen eingesetzt wurde und über den folgenden Sauerstoffentfernungsmechanismus verfügt:
Na2SO3+O2+HITZE – –2Na2SO4
Die obige Reaktion wird durch Erhöhung der Temperatur und des pH-Werts sowie durch die Anwesenheit eines Katalysators beschleunigt.
Natriumsulfit zeigt keine Eigenschaft, die Metalloberfläche zu desaktivieren.
Natriumsulfit und Natriumsulfat verbleiben im Kesselwasser und erhöhen die Menge an gelösten Feststoffen im TDS-Wasser. Tatsächlich sinkt mit der Erhöhung des TDS der Konzentrationskoeffizient des Dampfkessels, was den Bedarf an mehr Ausgleichswasser, einen höheren Wasserstand und mehr Energieverluste zur Folge hat. Mehr TDS erhöht auch die Möglichkeit einer Verschleppung im Kessel.
Natriumsulfit verhindert Korrosion auf dem Weg des in den Kessel einströmenden Wassers und im Inneren des Kessels, hat jedoch keine Auswirkungen auf die Teile nach dem Kessel. Bei der Zersetzung von Natriumsulfit entsteht Schwefel und Schwefeldioxid SO2. Beim Auflösen von Schwefeldioxid in Wasser entsteht Schwefelsäure, die Korrosion verursacht.
Aufgrund seiner mangelnden Flüchtigkeit ist Natriumsulfit nicht in der Lage, Korrosion in den hinteren Teilen des Kessels zu verhindern oder zu reduzieren.
Toxizität:
Maus LD50-Route Orale Dosis 820 mg/kg
Dieses Material ist nicht hochgiftig und da es nicht flüchtig ist, ist es oft nicht in der Dampf- oder Kondensatphase vorhanden und kann bei der Dampferzeugung für die Textil- und Lebensmittelindustrie verwendet werden.
Der praktische Verbrauch an Natriumsulfit liegt bei 98 % bei 8 Teilen Natriumsulfit pro Teil Sauerstoff. Bei Kesseln mit einem Druck von weniger als 600 psig sollte jedoch die Restmenge an Natriumsulfit bezogen auf SO3 im Kesselwasser betragen im Bereich von 30 ppm bis 50 ppm gehalten werden Natriumsulfit wird typischerweise in Kesseln mit Drücken unter 900 PSI (vorzugsweise unter 600 PSI) verwendet.
Hydrazin
Es wurde in den 1950er Jahren zur Desoxygenierung vermarktet und wird seit den 1960er Jahren erfolgreich als Desoxygenator für hohe Drücke eingesetzt. Faktoren, die die Reaktion beeinflussen, sind der Temperaturanstieg, der pH-Wert des Wassers und die Anwesenheit eines Katalysators.
H2O+N2 – N2H4+O2
Hydrazin ist ein hervorragender Desaktivator für die Metalloberfläche, was bedeutet, dass es Fe3O4 (Magnetit) mit einer klebrigen und dichten Kristallstruktur auf der Metalloberfläche erzeugt. Dieser Stoff fungiert als Barriere zwischen Wasser und Metalloberfläche und verringert das Korrosionsrisiko.
N2H4+6Fe2O3
—4Fe3O4+2H2O+N2
Hydrazin wandelt sich bei der Zersetzung durch Druck oder Hitze in Ammoniak und Stickstoff um:
3
N2H4+WÄRME – 4NH3+N2
Es ist wichtig zu beachten, dass Ammoniak in Gegenwart von Sauerstoff Kupferteile und deren Legierungen angreifen kann, die sich im Kesselspeisewasser oder Kondensat befinden. Eine kleine Menge Hydrazin im System verhindert dies jedoch.
Die Dispersionsrate (Verhältnis der Menge in der Dampfphase zur flüssigen Phase) beträgt 8 %, d. h. auf 1 ppm Hydrazin in der flüssigen Phase kommen 0,08 ppm Hydrazin in der flüssigen Phase. Daraus kann geschlossen werden, dass in der Entfernung nach dem Kessel keine Möglichkeit für Hydrazin besteht, während Ammoniak aufgrund des Dispersionskoeffizienten von 10 möglicherweise in der Entfernung nach dem Kessel vorhanden ist. Hydrazin erhöht den TDS von nicht das Kesselwasser.
Toxizität:
RAT LD50 für N2H4 60 % DERMAL Dosis 361 mg/kg für männliche Kaninchen
Laut offizieller Ankündigung:
ARC (INTERNATIONALE AGENTUR
NVV
(NATIONALES TOXIOLOGIEPROGRAMM)
Hydrazin wird normalerweise in Kesseln mit Drücken von 900 PSI und mehr verwendet, die Menge an Hydrazin (bezogen auf 100 % Hydrazinhydrat) beträgt 1,56 Teile pro Teil Sauerstoff.
DEHA (Diethylhydroxyamin):
Dieses Material wurde 1981 für den Einsatz in Dampfkesseln vermarktet.
C2H5)2 NOH+9O2——-8 CH3COOH+2N2 +6H2O
Befindet sich im Wasser des Kessels Natriumhydroxid, ist die gebildete Essigsäure neutral und wird unter Wasser in Form von Natriumacetat entfernt. Die Reaktion von DEHA mit Sauerstoff ist direkt proportional zum Anstieg der Temperatur, des pH-Werts und der Anwesenheit eines Katalysators. Bei einem Druck von etwa 21 bar beginnt sich DEHA zu zersetzen. Durch die Zersetzung von DEHA entstehen zwei Dialkylamine in Form von A: Diethylamin B: Ethylmethylamin und außerdem Ammoniak. Diese Zersetzungsprodukte erhöhen den pH-Wert in der kondensierten Phase und verringern den Verbrauch an Morpholin geringfügig
DEHA
Wie andere Amine ist es flüchtig und hat eine Dispersionsrate von 1,26, sodass es mit der Dampfphase in die nächsten Stufen des Kessels gelangt und die Korrosion von gelöstem Sauerstoff verhindert. Die sechsfache Dispersionsrate von DEHA im Vergleich zu Hydrazin sorgt für eine bessere Passivierung der Nachkesselbereiche.
Aufgrund der hohen Flüchtigkeit von DEHA ist in mechanischen und thermischen Belüftern für nicht kondensierbare Gase wie Ammoniak, Amine und Sauerstoff eine gute Entlüftung erforderlich. DEHA erhöht den TDS des Kesselwassers nicht.
Toxizität:
Dermale LD50-1300 mg/kg für Kaninchen
DEHA
Üblicherweise liegt es in einer Konzentration von 85 % vor, seine praktische Menge in Dampfkesseln beträgt etwa 3 bis 3,3 Teile pro Teil Sauerstoff.
DEHA
Es wird als geeigneter technischer Ersatz für Natriumsulfit bis zu Drücken von 1100 PSI empfohlen. Vorgeschlagene Methoden zur Bewertung der Effizienz von Belüftern: Um den Verbrauch von Chemikalien zu reduzieren, ist es immer notwendig, die gute Effizienz der Belüfter sicherzustellen.
Überprüfen Sie vor der Auswertung unbedingt die Kalibrierung und Genauigkeit des Temperatur- und Druckmessgeräts.
1- Der Temperaturunterschied zwischen der Wasserphase und der Dampfphase in der Klimaanlage sollte höchstens ein Grad Celsius betragen.
2- Als gute Faustregel gilt, dass die Sättigungstemperatur im Bereich von 0 bis 10 PSI (entspricht 0 bis 0,7 bar) mit jedem Druckanstieg um 1,6 Grad Celsius ansteigt. Beispielsweise hat eine Klimaanlage mit einem Druck von 0,2 bar eine Arbeitstemperatur von etwa 105 Grad Celsius.
(3 PSIg * 1,6 c) + 100 = 105 c
3- Eine andere Methode besteht darin, die Sättigungstemperatur mithilfe der Dampfdrucktabelle an den Betriebsdruck anzupassen.
Meinung des Autors dieses Artikels
Derzeit werden die für Kessel (Dampfkessel) und Heiz- und Kühlsysteme verwendeten Chemikalien Hydrazin zur Entfernung von Sauerstoff sowie Trinatriumphosphat und Hexametaphosphat als Sedimentinhibitoren verwendet. Derzeit ist Hydrazin eine krebserregende Substanz und ihre Verwendung ist verboten Andererseits hat es einen hohen Preis und ist wirtschaftlich nicht rentabel. Aus dem katalysierten Antioxidans, das auf der Basis von Natriumsulfit formuliert ist, besteht das einzige Problem bei Natriumsulfit darin, TDS zu erzeugen, und das Problem von TDS wird gelöst, indem seine Dosis auf -0,2–0,5 ppm reduziert wird und es sich bis zu nicht zersetzt 900 psi hingegen können anstelle von Trinatriumphosphat und Hexametaphosphat von DMPH Anti-Scale verwendet werden. Die oben genannte Substanz basiert auf organischer und mineralischer Phosphonsäure, die alle Eigenschaften aufweist Polyphosphate, Phosphatester, Polymere und Kittmittel wirken als Sedimentkontrollmittel und kontrollieren die Korrosion und verhindern Eisenablagerungen und das Verspritzen von Feststoffen im Kesselwasser und sogar die Lösung früherer Sedimente und die Bildung eines Komplexes in Form von nicht klebrigen Verbindungen werden aus dem Beludan entfernt und das obige Material besteht aus einer speziellen Molekularstruktur, die nach dem Entleeren in Abwasser wird von Bakterien zersetzt und von Pflanzen genutzt und bewirkt das Wachstum von Pflanzen. Es weist eine Beständigkeit über 900 psi auf. Im Falle einer möglichen Zersetzung bei hohen Drücken von 900 psi werden sie in wirksame Verbindungen für die Anlage umgewandelt und ihre Menge sollte sein spektrophotometrisch gemessen.
Weitere neue Materialien, die sehr zu empfehlen sind
1- DMPH 236 Pulver
Farbe: geruchloses Weiß
Größe: 0 bis 8 mm
Der pH-Wert der 5 %igen Lösung beträgt 3,8–7,8
Verwendung: Zur Verhinderung von Ablagerungen und Korrosion in Kesseln (Dampf-, Wärme- und Kältekessel).
2-DMPH-Flüssigkeit
Merkmale
DMPH ist beigefügt.
3- Katalysiertes Natriumsulfit
Farbe: Weiß
Der pH-Wert einer einprozentigen Lösung beträgt 9,30–10,5
Löslichkeit bei normaler Temperatur
C e 25) 200 Gramm pro Liter
Wird verwendet, um in Wasser gelösten Sauerstoff in kürzester Zeit zu entfernen
4-DMN-Neutralisator
Flüchtiges Amin auf Basis von Cyclohexylaminen
Farbe: grünlichbraun
Löslichkeit: Vollständig wasserlöslich
pH-Lösung 1 % 11-13
Verwendungsart: Heben
Der pH-Wert von Kondenswasser beträgt 5,8-9 oder die Neutralisation von destilliertem Wasser
D HD (Anti-Sauerstoff)
Sauerstoffentfernung in Dampfkesseln über 900 Psi
1- Die Reaktionsgeschwindigkeit mit Sauerstoff ist etwa 100-mal höher als die von Hydrazin
2-Ungiftig, verwendet in der Lebensmittelindustrie
3- Ohne TDS in den Kesseln zu erzeugen
4- Durch die Zersetzung wird es in destilliertem Wasser zu hemmenden Verbindungen.
Definition von Wörtern:
LD50: Die Menge einer Chemikalie, bei der, wenn eine bestimmte Tierart über einen bestimmten Zeitraum dieser ausgesetzt wird, 50 % der Anzahl dieser Tierarten getötet werden. Wenn beispielsweise im Fall von Natriumsulfit 100 Ratten 820 mg Natriumsulfit pro Kilogramm ihres Gewichts aufnehmen, sterben 50 von ihnen.
Verschleppung: Wasserpartikel in der Trommel gelangen aufgrund mangelnder Kontrolle in den erzeugten Dampf und befördern die Feststoffe durch die Dampfphase zu den nächsten Stufen.
Nicht kondensierbares Gas: Gase, die sich unter ähnlichen Bedingungen nicht verflüssigen, während sich Wasserdampf verflüssigt.
Lochfraß: Korrosion auf der Metalloberfläche, die als Punkt oder Loch erscheint und ein Beispiel für lokale Korrosion ist.
Allgemeine Korrosion: Korrosion, die auf Metall mit der gleichen Geschwindigkeit auftritt.