ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Образование отложений на внутренних поверхностях нагрева барабанных котлов и теплообменников из "Водоподготовка " Согласно современным представлениям накипь и шлам образуются в результате физико-химических процессов, из которых основным является процесс кристаллизации, характеризующийся выделением твердой фазы из многокомпонентных пересыщенных растворов. С ростом температуры возникает кристаллизация солей, имеющих отрицательный температурный коэффициент растворимости, а при общем повышении концентрации солей в испаряемой воде вследствие ее упаривания из раствора начинают выделяться в твердую фазу в первую очередь те соединения, для которых раствор ближе всего к состоянию насыщения. [c.43] Выделение твердой фазы из пересыщенного раствора солей при его нагревании и кипячении может происходить различными путями. Например, из пересыщенного раствора солей могут сначала отлагаться на отдельных участках поверхности металла первичные зародышевые криста[ллы, которые затем укрупняются и разрастаются. Образование на поверхности металла первичных кристаллов накипи, являющихся своего рода связующим звеном между металлом стенки и слоем последующих твердых отложений, может быть объяснено тем, что поверхность металла обладает шероховатостью. Многочисленные бугорки на этой поверхности представляют собой центры кристаллизации твердой фазы из пересыщенного раствора. Кроме того, следует иметь в виду, что поверхность нагрева обычно покрыта слоем окислов (так называемая окисная пленка), который выполняет роль цементирующей прослойки между металлом и отложениями, кристаллизующимися из раствора. [c.43] К типичным накипеобразователям могут быть отнесены сернокислый кальций, силикат кальция и сложные алюможелезосиликаты. [c.43] Образование котельного шлама обусловлено воз-нимновением в толще пересыщенного раствора кальциевых и магниевых солей зародышей твердой фазы, представляющих собой многочисленные центры кристаллизации солей. На этих центрах откладываются последующие молекулы кристаллизующейся соли, причем первые вследствие этого растут, переходя постепенно из субмикроскопических размеров в микроскопические. Ставший таким образом видимым осадок имеет аморфное или скрытое кристаллическое строение далее, частицы слипаются и с течением времени образуют кристаллические или хлопьевидные осадки. [c.44] Следовательно, одни вещества, выделяясь из раствора в виде твердой фазы, кристаллизуются на горячих (нагреваемых снаружи) поверхностях нагрева, другие— на холодных (охлаждаемых снаружи) поверхностях охлаждения, образуя в том и другом случаях прочную и плотную накипь третьи выпадают в толще воды в виде взвешенных шламовых частиц. [c.44] Причины столь различного поведения веществ и выделение их из раствора в форме накипи или шлама в настоящее время еще недостаточно изучены. [c.44] Если кристаллизация солей происходит непосредственно на поверхности нагрева или охлаждения и при этом образуются твердые отложения, то такое явление называют первичным процессом накипеобразования. [c.44] Вторичный процесс накипеобразования характеризуется тем, что выпавшие вначале в толще котловой воды взвешенные частицы осаждаются и затем образуют прочно сцепленные с поверхностью нагрева вторичные отложения. [c.44] Здесь [К+] и (А ] обозначают концентрации соответственно катиона и аниона, вырал енные количеством грамм-ионов их в литре г-ион л). [c.45] Произведение растворимости ПР для данного соединения и данной температуры является величиной постоянной оно изменяется с изменением температуры. При одной и той же температуре, но для различных веществ произведения растворимости имеют разные величины. [c.45] Если [К+] [А ] ПР, то раствор не насыщен и осадок выпадать не будет при К+][А ] ПР неизбежно выпадение осадка. [c.45] Выпадение из раствора данной соли начинается только в том случае, когда произведение концентрации ионов, входящих в ее состав, превышает значение произведения растворимости для данной соли. [c.45] В табл. 2-2 по горизонтали и вертикали помещены соответственно анионы и катионы, могущие образовать щелочноземельные накипи, а в клетках пересечения приведены те труднорастворимые соединения, которые образуются при сочетании данной пары ионов и могут отлагаться в виде накипи или шлама. [c.46] Растворимость образовавшегося силикатного соединения намного ниже растворимости МагЗЮз. [c.48] Вернуться к основной статье