مشکل قلیاییت بالا در بویلر

قلیاییت بالای آب بویلر می تواند منجر به مشکلاتی نظیر خوردگی کاستیک(قلیایی) جداره بویلر، خوردگی مخازج بخار و کندانس و بروز کری آور شود(حمل ذرات آب به همراه بخار). در این مقاله به تفسیل در مورد تعریف قلیاییت، معایب و استانداردهای آن و روش های کاهش در بویلر می پردازیم.

تعریف قلیاییت(آلکالینیتی):

بسته به pH آب، قلیاییت می تواند به سه شکل یون های کربنات، بی کربنات و هیدروکسید(CO3-HCO3-OH) در آب وجود داشته باشند که به مجموع این سه یون قلیاییت کل گفته می شود. دلیل وجود یون های قلیاییت در آب بویلر به دو عامل وجود یون های ذکر شده در آب ورودی به بویلر و همچنین استفاده از مواد اضافه کننده قلیاییت بر می گردد.

معایب قلیاییت بالا در بویلر:

همانطور که کم بودن قلیاییت در بویلر می تواند باعث خوردگی اسیدی در جداره بویلر شود، بالا بودن قلیاییت آب بویلر نیز می تواند منجر به بروز سه مشکل عمده در بویلرها شود. لازم به ذکر است که حداقل قلیاییت مورد نیاز برای جلوگیری از خوردگی اسیدی 200 ppm است و میزان حداکثر آن بسته به فشار بخار بویلر متفاوت است و معمولا کمتر از 800 ppm در نظر گرفته می شود.

1- خوردگی قلیایی: به دلیل بالا رفتن غلظت یون های هیدورکسید و کربنات در آب، فلز آهن می تواند دچار خوردگی قلیایی گردد.

2- خوردگی خط بخار و کندانس: اگر چه یون های وابسته به قلیاییت در حالت معمول نمی توانند وارد فاز بخار شوند اما در شرایط دمایی و فشار بویلر، یون های کربنات و بی کربنات شکسته شده و تولید دی اکسید کربن می کنند. دی اکسید کربن موجود وارد فاز بخار شده و با تولید اسید کربنیک و کاهش pH بخار، باعث بروز خوردگی در خط بخار و مخزن کندانس می شود.

3- کری آور (حمل قطرات آب به همراه بخار): یکی از معایب قلیاییت بالا در بویلر بروز کف بر روی سطح آب بویلر است. کف ایجاد شده در نهایت باعث می شود تا بخشی از آب بویلر و املاح محلول و نامحلول آن به داخل فاز بخار وارد شده و با تشکیل رسوب بر روی مجاری بخار، آن بخش را دچار اختلال کند. همچنین در صنایعی که کیفیت بخار تولیدی دارای اهمیت بالایی است، با ورود املاح آب بویلر به فاز بخار، کیفیت بخار به شدت تحت تاثیر قرار می گیرد.

روش های رفع قلیاییت بالا در بویلر:

برای کاهش قلیاییت در آب بویلر می تواند از روش های مختلفی بهره برد که برخی دارای سادگی بالا و بدون ایجاد هزینه اضافه هستند و برخی نیازمند نصب تجهیزات پیشرفته و یا بررسی تخصصی می باشند.

1- تخلیه (درین) بیشتر آب بویلر: با توجه به اینکه آب ورودی به بویلر همواره دارای قلیاییت پایین تری نسبت به آب بویلر است، می توان با تخلیه آب بویلر و جایگزین کردن آن با آب ورودی به بویلر، میزان قلیاییت را کاهش داد. یکی از معایب این روش اتلاف بالای انرژی و آب است.

2- کاهش قلیاییت آب ورودی به بویلر: یکی دیگر از روش های معمول کاهش قلیاییت آب بویلر، حذف یون های کربنات و بی کربنات از آب ورودی به بویلر است که معمولا توسط نصب دستگاه تصفیه اسمز معکوس (RO) صورت می گیرد. در ادامه به بررسی برخی سیستم های جایگزین که کمتر متداول هستند نیز خواهیم پرداخت.

3- استفاده از مواد بهینه ساز متفاوت بویلر: معمولا مواد بهینه ساز بویلر به عنوان عامل قلیاییت ساز نیز معرفی می گردند. استفاده از ماده مناسب که باعث افزودن میزان قلیاییت آب نشود می تواند به عنوان یک راه حل ساده و کم هزینه مورد استفاده قرار گیرد.

4- استفاده از رزین هایی حذف کننده قلیاییت: دو نوع رزین متفاوت برای حذف قلیاییت آب ورودی به دیگ بخار مورد استفاده قرار می گیرد. رزین های احیا با اسید و یا باز و رزین هایی که با یون کلراید (نمک) احیا می شوند. استفاده از این روش ها ملزم به نصب تجهیزات مذکور و صرف هزینه خواهد بود.