ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Химическое связывание свободной углекислоты реагентами из "Обработка воды на тепловых электроносителях " Химическое обескислороживание воды реагентами как самостоятельный метод ее обработки применяется практически только Для связывания кислорода в подпиточной воде некоторых закрытых теплосетей. Как правило, это мероприятие используется лишь в качестве дополнения к термической деаэрации для полного связывания остатков растворенного в воде кислорода, й также при наличии в питательной воде нитритов и других нелетучих окислителей, неудаляемых термическими деаэраторами. Кроме того, дозирование в питательную воду реагентов-восстановителей несколько ослабляет коррозию металла питательного тракта под действием случайных сравнительно небольших проскоков кислорода, хотя полностью и не устраняет их отрицательное влияние. Весьма полезно также создание этими реагентами при накапливании их в котловой воде так называемого антикисло-родного буфера , поглощающего проникающие в котел следы кислорода и тем самым повышающего надежность защиты от коррозии котельного металла. [c.395] Окисление сульфит-иона кислородом является сложной цепной реакцией, зависящей от большого числа факторов концентраций реагирующих веществ, солевого состава воды, ее температуры, значения pH среды, формы сосуда, интенсивности и характера освещения и т. п. Ряд веществ, содержащихся в обрабатываемой воде, может играть роль как ускорителей, так и замедлителей для данного процесса. Согласно существующей гипотезе начальными активными центрами в данной реакции являются ионы монотионовой кислоты (80 ). [c.395] При эквивалентной дозировке сульфита для полного завершения реакции при 40° С требуется 5—б мин, при 60° С 2,5 мин, при 80° С менее 2,0 мин и при 100° С менее 1 мин. При избытке сульфита 25—30% соответственно получаются значения при 70° С 2,5—3 мин, при 60° С 2 мин, при 80° С 1 мин. [c.396] Добавление к воде органических веществ (торфяная вытяжка) заметно снижает скорость реакции. Прибавление катализатора (1 мг л СиЗО резко ускоряет связывание Ог сульфитом. Содержание хлор-ионов не оказывает заметного влияния на скорость реакции кислорода с сульфитом в пределах концентрации С 1 -ионов от 15 до315л1г/л. Сульфаты заметно замедляют данную реакцию. Скорость связывания кислорода сульфитом уменьшается также с повышением величины pH воды ( 8,0). [c.396] Наличие в воде ионов Мп2+, Сц2+ и Со + резко ускоряет реакцию. Испытания на естественных водах показали, что легче всего осуществляется сульфитирование нейтральной водопроводной воды, почти не содержащей органических веществ. Труднее всего сульфитируется продувочная котловая вода с высоким значением pH и большой окисляемостью. [c.396] Сульфит непрерывно вводится в питательную воду в виде 2—10%-ного раствора с помощью обычных дозаторов для легкорастворимых реагентов (напорного типа) шайбовые дозаторы, мембранные или плунжерные насосы-дозаторы и т. д. Обычным местом ввода сульфита является питательный трубопровод перед насосами. При наличии централизованного фосфатирова-ния питательной воды в последнюю вводят смешанный раствор сульфита и фосфата натрия. Иногда сульфит вводят непосредственно в барабаны котлов (можно вместе с фосфатом). Приготовление и хранение раствора сульфита натрия рекомендуют вести в аппаратах, защищенных от доступа воздуха, во избежание бесполезного окисления реагента. При сульфитировании воды в закрытых теплосетях, в которых циркулирует большое количество сетевой воды, можно применять периодический (1 раз в смену или сутки) ввод сульфита, создавая в воде некоторый сульфитный буфер , который затем постепенно расходуется до следующего ввода реагента. [c.396] Вместо технического сульфита натрия для химического обескислороживания воды иногда применяют различные заменители его, к которым относятся сернистый газ, гидросульфит натрия, а также так называемый фенольный сульфит. [c.396] Таким образом, действие 80а сводится к связыванию кислорода тем же сульфитом атрия, так как реакция образования сернистой кислоты и ее нейтрализации происходит практически мгновенно. [c.397] Сернистый ангидрид вводится в воду под собственным давление.м из баллонов или цистерн (подогреваемых до сю40° С), что делает излишним защиту его от контакта с воздухом. Преимуществом 80а по сравнению с сульфитом натрия является снижение щелочности воды. Иногда сернистым газом пользуются для нейтрализации (снижения pH) сильнощелочной известкованной воды перед органическими катионитами. При этом одновременно защищают катионит от разрушения, а металл оборудования от кислородной коррозии. [c.397] Связывание кислорода гидросульфитом натрия, применяемое на некоторых германских электростанциях, происходит с образованием ряда промежуточных продуктов (бисульфит, тиосульфат, дитионат). [c.397] Гидросульфит также понижает щелочность обескислороживаемой воды. Реакция при этом протекает быстрее, чем с сульфитом натрия, а сухой остаток воды увеличивается значительно меньше, как видно из уравнения (11-30). Однако этот реагент значительно дороже и дефицитнее сульфита натрия. [c.397] Разложение сульфита натрия согласно уравнению (11-32) протекает ие только в водных растворах, но с еще большей скоростью может происходить при температуре 500—600° С, т. е. при уносе котловой воды в пароперегреватель (с растворением и гидролизом образовавшегося ЫзаЗ при остановках котла). Разложению сульфита, видимо, сильно способствует наличие в котле участков глубокого упаривания воды. [c.397] На ядерно-энергетических установках для связывания кислорода и подавления радиолиза воды применяется ввод газообразного водорода (5—10 мг/л). Под действием радиации водород связывает кислород с образованием воды. [c.397] При концентрации -40% водные растворы гидразина могут воспламеняться. Гидразин обладает высокой токсичностью вдыхание его паров вызывает заболевания легких и других внутренних органов, а попадание даже слабых растворов его на кожу человека вызывает заболевания типа экземы. Поэтому при применении гидразина для обескислороживания воды необходимо тщательно соблюдать соответствующие правила техники безопасности. [c.398] Вследствие щелочных свойств гидразина, а также разложения избытка его с образованием аммиака он способен защищать металл от углекислотной коррозии вследствие связывания свободной углекислоты. [c.398] В ряде источников указывается, что для ускорения взаимодействия гидразина с кислородом, особенно при пониженной температуре воды, целесообразно пропускать воду с гидразином через фильтр с активированным углем, каталитически ускоряющим данный процесс. [c.398] Главным положительным свойством гидразина является то, что он не увеличивает сухого остатка питательной воды (возможность регулирования перегрева пара впрыском) и не ухудшает качества пара. Он является поэтому единственно приемлемым реагентом (кроме водорода) для химического обескислороживания питательной воды прямоточных котлов. Гидразин циркулирует по всему пароводяному тракту и создает некоторый (сравнительно небольшой) антикислородный буфер в котловой воде ( 0,1—0,2 мг1л). [c.398] Гидразин широко применяется за рубежом на электростанциях высокого и сверхвысокого давления, а также на советских электростанциях. [c.398] Вернуться к основной статье