Новый способ защиты теплосетей от накипи

Рассылка: Противокоррозионная и противонакипная обработка воды.

Адрес электронной почты: chausoff@yandex.ru

Сайт рассылки: http://labudgup.ru/

Автор - Чаусов Федор Федорович,
кандидат химических наук (направление научной деятельности - физическая химия водных растворов, водоподготовка и водно-химические режимы теплоэнергетических систем), автор более 70 научных трудов, автор более 20 изобретений.

Выпуск 21.

Аннотация

Приведено научное обоснование и описано практическое осуществление нового способа защиты котлов и теплосетей от накипеобразования. Способ основан на введении в воду органофосфоновых кислот, их солей или комплексов с металлами, при этом новым является то, что перед введением этих веществ, а также в процессе их введения периодически контролируют содержание в воде ионов минеральных солей, образующих отложения. Содержание этих ионов должно быть ограничено строго определенным пределом. При этом достигается полное предотвращение отложения минеральных солей в виде накипи, отпадает необходимость в последующей химической очистке котлов и тепловых сетей. Способ признан изобретением и защищен патентом.

Введение

Образование отложений накипи — кристаллического осадка минеральных солей на поверхностях теплотехнического оборудования — является одной из основных причин снижения КПД производственных и отопительных котельных, пережега топлива и сверхнормативного выброса в атмосферу так называемых «парниковых газов». Причиной образования накипи является присутствие в составе природных вод, используемых в качестве теплоносителей, солей жесткости — малорастворимых солей щелочноземельных металлов, выпадающих в осадок при нагревании воды.

Разумеется, идеальным для эксплуатации теплотехнического оборудования был бы такой способ обработки воды, при котором гарантированно исключалось бы образование накипных отложений — это позволило бы избежать химических очисток, которые влекут за собой немалые затраты и часто приводят к повреждению оборудования. Кроме того, создание такой технологии водоподготовки позволило бы полностью исключить (по крайней мере, для наиболее распространенного типа— водогрейных отопительных котельных установок) использование традиционной ионообменной технологии водоподготовки. Ее основной недостаток — неизбежные сбросы хлоридов в окружающую среду. Каждая котельная, в которой для противонакипной обработки воды используется ионообменная водоподготовка, в течение отопительного сезона сбрасывает в окружающую среду отработанные рассолы, содержащие от нескольких тонн до нескольких сотен тонн хлоридов натрия и кальция. Так как многие котельные расположены в сельской местности, где отсутствуют локальные очистные сооружения, то сброс сточных вод производят в местные водоемы, на рельеф или в простейшие выгребные ямы. Загрязнение окружающей среды хлоридами, которые не подвержены природному метаболизму, приводит к разрушению природных биогеоценозов и снижению биоразнообразия в окрестностях населенных пунктов, отапливаемых такими котельными. При этом ионообменная технология водоподготовки исключительно критична к соблюдению технологических режимов (что трудно обеспечить в сельской местности) и даже при соблюдении этого условия не исключает образования накипи в котлах и теплосетях. Кроме того, коррозионная активность воды после ее обработки в ионообменных фильтрах, как правило, возрастает. Поэтому актуальна проблема создания эффективной технологии фосфонатной обработки воды для водогрейных котлов и тепловых сетей и, в первую очередь, определения пределов применимости этой технологии к природным водам того или иного состава.

В качестве альтернативы ионообменному способу противонакипной обработки воды достаточно давно рассматривается способ введения в воду органофосфоновых кислот или их производных. Органофосфоновые кислоты являются представителями широкого класса веществ — органических полидентатных комплексообразователей — называемых иначе комплексонами. В известных условиях они образуют прочные комплексные соединения с ионами металлов, входящих в состав накипных и коррозионных отложений — кальция, магния, железа. В результате удается разрушить застарелые отложения и снизить интенсивность образования новых.

Приоритет в применении препаратов на основе органофосфоновых кислот принадлежит специалистам США. В нашей стране значительные практические результаты были получены в МЭИ под руководством Маргуловой и др. и в ИРЕА под руководством Дятловой и др. В настоящее время препараты на основе органофосфоновых кислот являются одними из самых эффективных средств для очистки теплотехнического оборудования. Проблема применения органофосфоновых кислот для борьбы с образованием накипи в теплосетях актуальна и неоднократно рассматривалась в научной печати.

Однако до последнего времени не было научного критерия, позволяющего определить границы эффективного применения фосфонатной водоподготовки. Это было связано с отсутствием сколько-нибудь обоснованных представлений о механизме ингибирующего действия органофосфонатов на кристаллизацию минеральных солей. Поэтому практическое применение фосфонатных препаратов было возможно только после отдельного кропотливого лабораторного тестирования их эффективности по отношению к воде каждого конкретного источника. Однако такая проверка под силу только серьезным специализированным научным центрам.

Недобросовестные участники рынка, корыстно пользуясь отсутствием научно обоснованных критериев применимости фосфонатной технологии водоподготовки, просто игнорируют необходимость каких-либо расчетов или лабораторных тестов, выдавая фосфонаты за чудодейственную «панацею» от накипеобразования. В результате рынок систем водоподготовки, главным образом для блочных и модульных котельных, наводнен неэффективными и неработоспособными устройствами и технологиями «комплексонной» обработки воды.

Другие специалисты становятся на путь перестраховки, высказывая необоснованные суждения о неэффективности фосфонатной технологии водоподготовки для жаротрубных котлов и котлов типа ДКВР, переведенных на водогрейный режим, несмотря на то, что наработана обширная практика успешной эксплуатации всех этих котлов с фосфонатной водоподготовкой.

В результате на рынке систем водоподготовки присутствует множество фирм, внедряющих «комплексонную» или «фосфонатную» обработку воды без какого либо научного обоснования. В результате купившиеся на их рекламу эксплуатационники получают неприятные «сюрпризы» в виде катастрофических повреждений котлов накипно-коррозионными отложениями. Все это породило здоровый скептицизм практиков по отношению ко всем «комплексонным», «фосфонатным» и т.п. технологиям обработки воды.

Поэтому актуальна проблема создания новой, действительно эффективной технологии фосфонатной обработки воды для теплотехнических систем и, в первую очередь, определения пределов применимости этой технологии к природным водам того или иного состава.

Далее в данной статье подробно рассматриваются:
- научные основы применения органофосфонатов,
- результаты экспериментальной проверки эффективности данного способа для его применения в целях защиты теплосетей от накипи,
- практическое внедрение фосфонатной обработки воды,
- вопросы авторских и патентных прав.

Полный иллюстрированный вариант статьи "Новый способ защиты теплотехнического оборудования от накипеобразования" Вы можете найти здесь.

Защита от коррозии и накипи

Если у Вас имеются проблемы, связанные с накипеобразованием и (или) коррозией в теплоэнергетическом оборудовании, в теплосетях, в системе горячего водоснабжения, мы можем помочь Вам выбрать необходимое оборудование и технологию противонакипной и противокоррозионной обработки воды.
Для этого Вам необходимо обратиться к нам по телефонам: (3412) 91-62-65, 8-909-067-64-39, факсу: (3412) 91-62-65, электронной почте: chaus@uni.udm.ru, isk@uni.udm.ru, направив максимально подробные сведения в форме опросного листа.


Архив почтовых рассылок:

Противокоррозионная и противонакипная обработка воды