دلیل استفاده از پیش تصفیه آب دیگ بخار چیست؟
دلیلاستفاده از پیش تصفیه آب دیگ بخار آماده سازی آب برای ورود به دیگ بخار بویلر صنعتی است. تغییر وضعیت آب قبل از ورود به دیگ بخار بویلر صنعتی ارزان تر و ساده تر است چون میتوان این کار را در دما و فشار پایین انجام داد. در این مقاله فقط روش های معمولی پیش تصفیه آب دیگ بخار توضیح داده میشود. بهترین اطلاعات را میتوانید از تامین کننده تصفیه آب دیگ بخار بویلر صنعتی خود بگیرید. فیلتر کردن معمول ترین شکل پیش تصفیه آب دیگ بخار است ولی به ندرت در واحد بویلر صنعتی انجام می گیرد.
اگر از آب چاه استفاده می کنید باید آن را فیلتر نمایید. آب شهری را میتوان بدون فیلتر به عنوان آب جبرانی استفاده کرد. فیلترها، از انواع کارتریج ساده تا فیلترهای بزرگ شنی، وجود دارند که مخازن بزرگی پر از شن بوده و همان کار فیلتر را انجام میدهد. خود فیلترهای شنی در فواصل زمانی خاصی شستشو میشوند و به این صورت است که با فشار پمپ آب دیگ بخار را در خلاف جهت از فیلتر برمی گردانند تا شنها کاملا تمیز شود.
از چه وسیله برای پیش تصفیه آب دیگ بخار استفاده می شود؟
معمول ترین وسیله پیش تصفیه آب دیگ بخار که در واحد بویلر صنعتی بخار استفاده میشود، نرم کننده آب است. نرم کننده ها یکی از چندین نوع وسیله تغییر یون ها هستند. علت نام گذاری آنها کاستن از سختی آب است. آب وقتی سخت خوانده میشود که درست کف نکند (توسط صابون). تست های اصیل یک نرم کننده همان تست صابون است. اگر سریعا در آب کف تولید شود آب نرم شده است. مخازن نرم کننده محتوی رزین هستند که 1/2-1/3 حجم آن را اشغال می کند. رزین داخل نرم کننده پیش تصفیه آب دیگ بخار میل ترکیبی یا یون های دارای بار مثبت خاصی مثل سدیم “Na، منیزیم Mg و کلسیم Ca دارد.
رزین ها تمایل دارند تا زمانی که با محلول اطراف خود به تعادل نرسیده اند یون ها را جذب کنند. هدف نرم کننده ها مبادله یون های منیزیوم و کلسیم در آب جبرانی با یون های سدیم است. رزین مقداری از کثافات و ذرات بزرگ آب را به تله می اندازد پس کارکردی مثل فیلتر هم دارد.
یون های سدیم نرم کننده پیش تصفیه آب دیگ بخار از کجا تامین می شود؟ از نمک. نمک کلرید سدیم است (Nacl) یک ماده بسیار رایج و ارزان. حل شدن آن در آب، یون های +Na و -cl را به دست می دهد. با استفاده از محلول غلیظ نمک در نرم کننده می توانید سختی را از بین برده و مصرف مواد شیمیایی گران را کاهش دهید. در واحدهای بویلر صنعتی خیلی کوچک با نیاز آب جبرانی پایین یا در شرایطی که از آب شهری استفاده میشود استفاده از نرم کننده توجیه اقتصادی ندارند. یک واحد خیلی کوچک می تواند در صورتی که از شکل نامتعارف مبدل یون یا اسمز معکوس استفاده نمی کند از نرم کننده بهره بگیرد.
مراحل آماده سازی نرم کننده پیش تصفیه آب دیگ بخار
مراحل آماده سازی نرم کننده پیش تصفیه آب دیگ بخار شامل شستشو به طرف عقب (Back wash)، ریختن شور آب، شستشوی سریع، شستشوی آرام و سرویس. با شستشو به طرف عقب كثافات موجود در رزین دفع می شود. فضای خالی بالای رزین در مخزن نرم کننده محل لازم برای رزین از آب را در حین این عمل فراهم می کند. اگر دبی آب خیلی زیاد باشد رزین از نرم کننده پیش تصفیه آب دیگ بخار خارج خواهد شد.
بهتر است به تخلیه دستگاه توجه کنید. اینکار را با چراغ قوه انجام دهید چون رزین ها زیر نور میدرخشند. تحت شرایط بد و غیرعادی ممکن است کثیفی زیادی در رزین های نرم کننده جمع شود پس باید در انتهای فرآیند خروجی را تحت نظر داشته باشید تا از دفع کامل کثیفی و لجن اطمینان حاصل شود. این شرایط ممکن است پس از طوفان یا چنین موقعیت هایی به وجود آید و موجب آلوده شدن کل آب شود.
پس از مرحله Back wash، شورآب را به داخل مخزن بویلر صنعتی وارد میکنند. این محلول حاوی نمک زیاد است. و سرشار از یون سدیم و کلر است. یون با غلظت بالای شورآب درون نرم کننده توسط رزین مبادله می شوند تا به حالت تعادل برسند. در این حالت یون، کلسیم و منیزیم که طی زمان کار جذب شده بودند آزاد شده و تعداد یون های سدیم آنها افزایش می یابد. وقتی مرحله افزودن شورآب کامل شد نرم کننده پیش تصفیه آب دیگ بخار شسته میشود تا باقی شورآب و نمک های کلسیم و منیزیم از رزین ها دفع شود. شستشوی سریع اکثر این مواد را به سرعت دفع می کند سپس شستشوی آرام شروع میشود تا شورآب را به کلی از سیستم تمیز کند. تست نمک گاهی گرفته میشود تا از صحت کارکرد نرم کننده در جذب شورآب اطمینان حاصل شود.
فاکتور مهم در اداره نرم کننده پیش تصفیه آب دیگ بخار
رزین های نرم کننده پیش تصفیه آب دیگ بخار حریص است و هر آنچه را که ندارند جذب می کنند. وقتی رزین ها پر از کلسیم و منیزیم هستند به شدت شورآب را جذب می کنند و وقتی از سدیم اشباع شوند به دنبال جذب کلسیم و منیزیم هستند. فاکتور مهم در اداره نرم کننده پیش تصفیه آب دیگ بخار دانستن مقدار سختی آب ورودی است. ظرفیت نرم کننده با کیلوگرین بیان می شود. یعنی چه مقدار رزین در مخزن وجود دارد و قابلیت تعویض چه مقدار یون سدیم را دارد.
وزن دانه های رزین تقریبا 100 پوند است. مقدار آبی که نرم کننده شما میتواند نرم کند وابسته به ظرفیت آن و سختی آب ورودی است. چون رزین نهایتا کیفیت خود را از دست میدهد (کلر آن سخت میشود)، مقداری از آن جدا و شسته می شود که ممکن است سختی آب تغییر کند. پرداخت کار (پالیشر) کندانسیت تقریبا مثل نرم کننده آب است و تفاوت آنها در دمای بالاتر کندانسیت است. رزین برای ترکیب با یون آهن Fee هم تمایل دارد. پالیشر هم مثل نرم کننده باید برای بازسازی پر از شورآب شود.
روش قلیا زدا مواد زدا در پیش تصفیه آب دیگ بخار
روش قلیا زدا پیش تصفیه آب دیگ بخار مانند نرم کننده ها است. تفاوت اصلی در این است که قلیا زدا حاوی رزین مبدل آنیون است و یون های کلر را جذب می کند. هدف اصلی آنها تبادل یون های کلر با یون های بی کربنات آب است. حال ممکن است فکر کنید آب نمک برای استفاده در بویلر صنعتی مناسب نیست، اما ترکیب نرم کننده و قلیا زدا دقیقا همین کار را می کنند. بدلیل اینکه نمک بر خلاف سایر مواد شیمیایی با گرم شدن آب در آب باقی می ماند، اما Ca، Mg و Fe این طور نیست و با گرمایش آب از آن جدا شده و رسوب تشکیل میدهند.
برخی قلیا زدا ها با مقداری سود سوزآور هم بازسازی می شوند که در آن یون های هیدراکسیل به جای سدیم در تبادلات شرکت می کنند، این کار در حالی که PH را بالا می برد به دفع آنیون ها هم کمک میکند. روش مواد زداها پیش تصفیه آب دیگ بخار (فرآیند دفع مواد محلول در آب پیش تصفیه شده دیگ بخار توسط رزین ها) واحدهای ترکیبی تبادل یون هستند که دارای رزین های تبادل آنیون و کاتیون هستند و شامل دو مخزن به صورت سری یا ترکیبی که هر دو رزین در یک مخزن هستند می باشد. این دستگاه با سایر مبدل های یونی متفاوت است چون مواد محلول را از آب دفع می کنند. رزین های کاتیونی توسط اسید بازسازی می شوند تا یون های هیدروژن در رزین ها جمع شود.
رزین های آنیونی هم با سود سوزآور بازسازی شده و یون های هیدرواکسیل روی آنها جمع میشود. با جاری شدن آب جبرانی در این دستگاه تمام مواد محلول با یون های هیدروژن و هیدرواکسیل جایگزین میشوند که ترکیب این دو هم آب می سازد. خروجی این دستگاه، آب خالصی بهتر از آب مقطر است.
اقداماتی که اپراتور باید در پیش تصفیه آب دیگ بخار انجام دهد
یکی از مهمترین اقداماتی که اپراتور می تواند در پیش تصفیه آب دیگ بخار و جهت برای نگهداری دیگ بخار و تجهیزات دیگ بخار بویلر صنعتی انجام دهد جلوگیری از ایجاد میعان یا چگالش روی آنها است. تشکیل مداوم رطوبت در مجاورت هوا خوردگی تجهیزات و لوله ها را تسریع می کند. معمولا تهویه خوب محل استقرار تجهیزات کافی است اما بعضا پوشش های خاصی به عنوان عایق برای آنها ضروری خواهد بود. همیشه به آب Back wash در هر عملیاتی توجه داشته باشید تا از عدم تخلیه رزین مطمئن شوید. آب خنک، چگال تر است و میتواند رزین هایی را که آب گرم حرکت نمیدهد را با خود حمل کند.
مساله مهم دیگری را که باید همیشه در پیش تصفیه آب به خاطر داشته باشید این است که فرآیند تبادل یون کامل نیست. برخی یون ها بسته به طراحی دستگاه ممکن است فرار کنند. موادزداها تقريبا دستگاه های تبادل یونی کاملی هستند. نرم کننده ها سختی را 2تا5ppm کاهش میدهند و قلیازداها 90-80 درصد موثر هستند. تمام دستگاه های تبادل یون محدودیت دارند و ممکن است در نرخ جریان پایین که جریان آب راحت ترین مسیر را در داخل رزین ها برمی گزیند مقداری آب تصفیه نشده نیز نشت کند. پس محدودیت های تجهیزات خود را بشناسید.
مهمترین بخش تبادل یون تمیز کردن و یا تعویض رزین ها است. Back wash معمولی نمی تواند تمام ذرات و رسوب ها را که در رزین ها ریشه گسترده اند دفع کند. مواد شیمیایی شوینده به داخل دستگاه پمپ شده و سپس شسته میشود. این کار به طور معمول در بسیاری واحدها انجام می گردد. جایگزینی کامل کل رزین ها هر پنج سال در واحدهایی که محتوای کلر آب آنها بالا است انجام میشود.
تصفیه آب دیگ بخار اسمز معکوس RO
روش اسمز معکوس (RO) تصفیه آب دیگ بخار با پایین آمدن قیمت غشاها در حال فراگیر شدن است. آنها را با دید فیلترها که اجازه رد شدن آب را اما بدون یون های محلول میدهند ببینید. افت فشار در آنها بالا است چون فیلتر دارای سوراخ های بسیار ریز است تا ذرات نامطلوب را گرفتار کند. غشاهای فیلتر بسته به ساخت ممکن است مستعد جذب گرما یا مواد شیمیایی خاصی در آب باشند که کلر یکی از آنهاست پس شاید مجبور باشید آب را قبل از ورود به RO از پیش تصفیه آب دیگ بخار استفاده کنید. عملکرد RO هم متغیر بوده و بازده آن بین 99-70 درصد تغییر می کند. توجه کنید که وقتی آنها یون ها را به صورت تصادفی حذف می کنند همه یونها گرفتار نمی شوند. بنابراین آب تغذیه بویلر باید با این وجود باز هم تصفیه شود. جهت اطلاع بیشتر از اسمز معکوس کلیک کنید.
