Накипи из соединений кальция и магния

Жесткостью воды называют сумму концентраций растворенных в ней соединений кальция и магния. Выражают жесткость в эквивалентах (миллиграмм-эквивалент или микрограмм-эквивалентах в литре). Ранее полагали, что только этими соединениями обусловлена способность воды образовывать накипь при нагревании или испарении. Такое мнение основывалось на том факте, что применение природной необработанной воды для питания паровых котлов приводило к образованию накипи, на 90 — 95 % состоящей из соединений кальция и магния. Примеси окислов железа, иногда меди, цинка и других веществ считали случайными и ошибочно за ними не признавали самостоятельной способности к накипеобразованию. [c.74]

ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ НАКИПЕЙ, СОСТОЯЩИХ ИЗ СОЕДИНЕНИЙ КАЛЬЦИЯ И МАГНИЯ [c.193]

Металлическая медь в медной накипи образует как бы каркас губчатого строения. Свободные пространства этого каркаса с течением времени заполняются окислами железа, соединениями кальция и магния. Последние либо кристаллизуются из водного раствора, либо вносятся в поры в виде твердых частиц (шлама) и там осаждаются. К своеобразию структуры медных накипей относится также изменение процентного содержания металлической меди в слое отложений. Плотный слой, непосредственно прилегающий к стенке трубы, содержит обычно 10—20 % Си, средний [c.189]

На установках с барабанными котлами, имеющими непрерывную продувку, есть возможность удалять из котла вместе с продувочной водой соединения, поступающие с питательной водой, и тем самым препятствовать росту концентраций ионов-накипеобразователей в объеме котловой воды. Как уже указывалось ранее (см. 7.2), условием для образования твердой фазы различных соединений кальция и магния является увеличение концентраций соответствующих ионов до значений, отвечающих произведениям растворимости тех их соединений, которые выделяются в виде накипи. [c.194]

Накипь, образующаяся на стенках котла, экономайзера и трубопровода, состоит из карбонатов кальция и магния, гидрата окиси магния, сульфатов кальция и магния, соединений кремневой кислоты, окислов железа и алюминия, частиц минерального и растительного происхождения, масла и пр. [c.208]

В определенном таким образом тракте питающей воды прихо дится иметь дело как с коррозией, так и с образованием осадков Коррозия может проявляться в виде обшей или питтинговой, а так же эрозионной коррозии. Затруднения, связанные с образова нием осадков, могут возникать или за счет осаждения взвешенных твердых частиц, которые должны были быть уже удалены из очистительной системы, или за счет образования прочной накипи, состоящей из соединений кальция, магния или железа. [c.29]

Различные соли кальция и магния по-разному ведут себя при подводе тепла к воде. Некоторые из них (например, двууглекислые соли, или бикарбонаты) уже при нагревании распадаются получившиеся соединения образуют накипь или выпадают в виде рыхлого илистого осадка, который называется шламом. Жесткость воды, определяемая этими солями, называется карбонатной. Другие соли кальция и магния образуют накипь при кипении это происходит тогда, когда вследствие парообразования концентрация этих солей увеличивается и вода становится ими насыщенной. Жесткость, определяемая такими солями кальция и магния, называется некарбонатной жесткостью. [c.157]

Для удаления из воды соединений некарбонатной и карбонатной жесткостей применяется несколько способов обработки исходных вод. В промышленных котельных установках для этой цели пользуются часто методом умягчения воды, сводящимся не к удалению, а к замене в воде катионов кальция и магния другими катионами, например катионами натрия, аммония или водорода, соединения которых хорошо растворимы в воде и поэтому не образовывают накипи. [c.258]

При соблюдении отмеченных выше условий образующиеся накипи обычно состоят из карбоната кальция или гидроокиси магния либо из смеси обоих этих соединений в зависимости от рабочей температуры, т. е. от рабочего давления. При температурах ниже 80°С обычно преобладает карбонат кальция. Количество образующейся накипи зависит от многих факторов и на разных установках может меняться в очень широких пределах. Но в среднем можно считать, что на 10 дистиллята приходится 1 кг накипи, и через каждые три недели непрерывной работы требуется производить очистку от накипи. [c.163]

При очистке воды известью и сернокислым алюминием жесткость ее снижается с 78 до 26 мг л (табл. 5). Из данных табл. б следует, что при очистке воды с применением больших количеств извести жесткость воды, наоборот, несколько повышается. Это обусловлено взаимодействием сернокислого алюминия и извести и образованием органических соединений кальция, которые, возможно, не участвуют непосредственно в образовании накипи, но могут влиять на равновесную концентрацию сульфата кальция в растворе. В тех случаях, когда pH воды регулируется, возможность образования осадков за счет солей магния исключается. [c.46]

Образование щелочно-земельных отложений. Щелочно-земельные отложения (накипи) состоят из соединений кальция и магния. Источниками загрязнения питательной воды котлоз соединениями кальция и магния являются добавочная вода, конденсат турбин и конденсат производства вследствие присосов воды в конденсаторах и теплообменных аппаратах. [c.150]

В результате присоса в конденсаторе с питательной водой поступают еще соли кальция и магния, характеризующиеся очень малой растворимостью (миллиграммы и десятки миллиграммов на 1 кг воды). В процессе парообразования при высоком давлении сравнительно легко достигается концентрация, вызывающая образо>вание накипи. Не всегда соединения кальция и магния образуют отложения в виде накипи. Неко-которые из них образуют шлам — твердое вещество, кристаллизующееся не на поверхности нагрева, а в объеме котловой воды. В зависимости от его состава шлам [например, Mgз(P04)2] может прикипать к поверхности нагрева. Прикипающий шлам также является нежелательным. Кальций и магний могут образовать неприкипающий шлам [например, ЗСаз(Р04)2Х ХСа(0Н)2, ЗМдО-28102-гНгО], находящийся в котловой воде во взвешенном состоянии, основная масса которого удаляется непрерывной продувкой. Небольшая часть шлама как более тяжелая, отстаиваясь, скапливается в нижних участках барабанов и коллекторов и удаляется периодической продувкой. [c.177]

Основным мероприятием по удалению отложений из прямоточных котлов докритических параметров являются водные промывки. Эффективность водных промывок определяется характеристикой вымываемости отложений. Эта технологическая характеристика зависит одновременно от состава накипи и ее толщины. Как правило, отложения в переходной зоне бывают смешанными. В них наряду с соединениями кальция и магния содержатся окислы железа, металлическая медь, N32804. Если смешанные отложе- [c.200]

Для барабанных котлов, где легко растворимые примеси питательной воды концентрируются в котловой воде и выводятся с продувкой, наибольшую опасность представляют труднорастворимые примеси, главным образом соединения кальция и магния, аналитически определяемые как общая жесткость воды. Эти соединения даже при незначительном содержании их в питательной воде образуют на внутренней поверхности парогенерирующих труб накипь. Поэтому в первую очередь качество конденсата турбин нормируется по общей жесткости. Для прямоточных котлов и ядерйых паропроизводящих установок, где в образовании отложений участвуют все неорганические нелетучие примеси, качество конденсата турбин (питательной воды) должно быть возможно более высоким. Это нашло отражение в нормах на общую жесткость конденсата — для указанного оборудования эта норма минимальна. Кроме того, с целью улучшения качества конденсата энергоблоки с прямоточными котлами и энергоблоки АЭС снабжаются установками для 100%-ной очистки конденсата турбин, которые дополнительно выводят из конденсата поступившие в него с присосами охлаждающей воды и паром неорганические примеси. Для котлов с естественной циркуляцией нормы общей жесткости конденсата отличаются в зависимости от давления пара в котлах и вида топлива. Так как с повышением давления в котле и ростом тепдонапряжения в топке при работе- на мазуте процессы накипеобразования интенсифицируются, в этих случаях нормы жесткости конденсата установлены более низкими. [c.231]

В составе питательной воды присутствуют вещества, имеющие ограниченную растворимость в условиях рабочих параметров котлов. Это прежде всего соединения кальция и магния, а также оксиды железа, меди, цинка и алюминия. В котлах вследствие испарения воды концентрация растворенных в ней солей увеличивается, и по достижении предела растворимости некоторые из них будут выпадать в виде твердой фазы на поверхности металла или в виде шлама в объеме котловой воды. Такие вещества, как силикат кальция, сернокислый кальций, гидрооксид магния, фосфат магния, выделяются из котловой воды в твердом виде, образуя преимущественно накипь. Карбонат кальция, гидроксилаппатит, силикат магния выделяются в виде шлама. [c.168]

Другой основной источник осадков, практически общий для всех водных систем, — образование накипи из соединений кальция, магния или железа. Осаждающиеся на поверхности металла и прочно сцепляющиеся с ней пленки из карбонатов или фосфатов кальция, гидрата окиси магния или соединений железа тормозят поток воды, нарушают теплопередачу и создают условия, для возникновения питтинговой коррозии. Состав таких осадков является функцией солевого баланса воды и температуры и может меняться в широких пределах. Основная причина образования карбоната кальция — недостаточно полное удаление кальция при содо-извест-ковом умягчении, а также распад бикарбоната при повышенной температуре. Присутствие некоторого избытка щелочи в воде также способствует появлению карбоната. Те же самые основные причины, т. е. избыток магния и высокая щелочность системы, могут служить причиной образования гидроокиси магния. Такие же нерастворимые соединения железа, как окислы, фосфаты или карбонаты, могут быть результатом или слишком высокого содержания железа в подпиточной воде или же включения в осадки продуктов коррозии. Присутствие в осадках фосфатов является некоторой аномалией. Полифосфаты добавляют преднамеренно (как это будет показано далее) для предупреждения образования хорошо сцепляющихся с поверхностью осадков. Однако, так как продукты превращения полифосфатов — ортофосфаты — дают нежелаемые отложения, то такие параметры системы, как температура и веяв [c.30]

В промышленных предприятиях не весь пар, производимый в котельных установках, возвращается обратно в виде чистого конденсата. Безвозвратные потери значительны и во многих случаях достигают 10—20%. Эти потери пополняются водами из природных источников водоснабжения. Такие природные воды называются исходными. Перед подачей в котлы их подвергают специальной обработке. Природные воды, используемые для приготовления добавочных вод, всегда содержат то или иное количество растворенных в них солей и газов и нераствореиных взвешенных веществ. Все эти соли, газы и взвешенные вещества являются вредными примесями при эксплуатации паровых котлов, особенно при каличии их в повышенных концентрациях. Наиболее вредными являются накипеобразователи и коррозионно-активные газы. К накипеобра-зователям относятся различные соединения кальция и магния, растворимость которых в воде незначительна. Наиболее распространенными коррозионно-активными газами являются кислород и углекислый газ. При нагревании и испарении воды, содержащей накипеобразователи, на поверхности нагрева котлов отлагаются накипь и шлам. [c.257]

Основные источники образования накипи на внутренних поверхностях нагрева паровых котлов — соли кальция и магния, находящиеся в поступающей в котел воде в растворенном состоянии. К наиболее распространенным накипеобразующим соединениям относятся двууглекислый кальций Са(НСОз)з и двууглекислый магний Л g(H Oз)2 Углекислые соли магния и кальция, растворимые только в присутствии углекислоты, выпадают при подогреве воды, то есть когда из воды выделяется углекислота. Такая накипь образуется в виде рыхлого осадка, легко удаляемого при продувке или очистке котла. Более твердую накипь дает гипс, или сернокислый кальций Са504. Если в воде содержится хлористый магний Mg 2, то он разлагается в котле на гидрат магния, образующий также твердую накипь, и на соляную кислоту. Основные показатели качества воды для питания котлов — содержание взвешенных веществ, сухой остаток, окисляемость, жесткость, щелочность, кислотность и общее солесодержание. [c.160]

Термином неорганическая накипь охватывается большое число химических соединений, прочно пристающих к металлической поверхности и снижающих теплопередачу. Наиболее часто приходится иметь дело с накинью из карбоната кальция, однако в состав ее входят и другие соединения, например сульфат кальция, соединения магния и окислы железа. Практически накипи эти обнаруживаются в виде смешанного осадка, содержащего также большое количество продуктов коррозии. [c.82]

Во многих накипях и отложениях, в том числе в большинстве шламов, при рассмотрении под микр(Зскопом можно обнаружить наличие кристаллических форм (по крайней мере в отдельных частях). Обычно это формы, содержащие кальций, который почти всегда образует соединения с кристаллической структурой. Гидрат окиси магния и серпентин в большинстве случаев выглядят под микроскопом совершенно аморфными, и часто только рентгеноструктурное исследование позволяет установить их кристаллическую структуру. Фосфаты обычно выпадают в виде очень мелких кристаллов. Регулярную кристаллизацию накипей нельзя отнести к обычным явлениям, но если она происходит, то накипь получается плотной и состоит из кристаллов, ориентированных, как правило, в направлении, составляющем с поверхностью [c.178]

В настоящее время метод фосфатирования котловой воды применяется в нескольких вариантах или режимах. Обоснованием к применению больших или меньших избытков фосфатов являются различия качества питательной воды по содержанию в ней ионов-накипеобразователей. Чем больше концентрация сульфатов и силикатов в питательной воде и чем выше степень упаривания воды в котле, тем полнее должен быть осажден кальций в форме гидроксилапатита, с тем чтобы в котловой воде не достигались значения ПРсазо. и ПРсаз10з и не происходило образования твердой фазы этих соединений. Остаточные концентрации ионов кальция в котловой воде в условиях фосфатирования зависят от избытка ионов Р0 4 и ОН в растворе. Для достижения меньших остаточных концентраций кальция требуется повышать в котловой воде концентрации фосфатов. Однако эта тенденция ограничивается опасностью образования накипей, состоящих из фосфатов магния и железа. [c.195]

Водные промывки являются одним из средств поддержания в чистоте внутренних поверхностей пароводяного тракта прямоточных котлов. Отложения, образующиеся при их работе, представляют собой комбинацию водовымываемых (соединения натрия, кальция, магния) и водоневымываемых (окислы железа, меди) Примесей. При водных промывках в периоды пусков и остановов котла происходит растворение водовымываемых примесей, что нарушает механические связи в слое накипи при этом окислы железа и меди частично выпадают в виде механической взвеси и уносятся промывочной водой. [c.99]

Частным решением задачи борьбы с накипеобразова-нием является фосфатирование, т. е. введение в котловую воду натриевых солей фосфорной кислоты (МазР04, Ыа2НР04). Основано фосфатирование на свойстве фосфорнокислого кальция, точнее гидроксилапатита — Са о (Р04)б (0Н)2, выделяться из котловой воды в виде тончайшего шлама, частички которого не способны прикипать к металлическим поверхностям нагрева. Фосфатирование является эффективным средством борьбы лишь с образованием кальциевой накипи. С ионами магния, цинка и железа фосфаты образуют соединения, которые, [c.175]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...