Các Phương Pháp Xử Lý Nước Cấp Cho Lò Hơi.pdf

III I Các ph ương pháp xử lý nước cấ p cho lò hơi 1 Ý nghĩa cuả việc xử lý nươć cấp cho lo ̀hơi Chât́ lươṇg nươć cung câṕ cho lò hơi có ý nghĩa quan troṇg đôí với việc vâṇ ha[.]

I Các phương pháp xử lý nước cấp cho lò hơi: Ý nghĩa của việc xử lý nước cấp cho lò hơi: - Chất lượng nước cung cấp cho lò có ý nghĩa quan trọng đối với việc vận hành an toàn và kinh tế của lò - Đối với các nhà máy nhiệt điện ngưng hơi, nước cấp cho lò chủ yếu là nước ngưng bình ngưng tụ của tua bin, là một loại nước có chỉ tiêu chất lượng cao Đồng thời chúng ta phải bổ sung thêm vào đó một lượng nước cấp bù vào phần nước đã thất thoát quá trình làm việc - Đối với các nhà máy nhiệt điện sử dụng tuabin có cửa trích dùng nước để hâm nước hoặc các mục đích công nghiệp khác, chúng ta phải bổ sung lượng nước rất lớn, có 100% thành phần nước cấp cho lò - Những lượng nước cấp này đa số được lấy từ thiên nhiên sông ngòi, ao hồ, cả nước biển Vì vậy, trước vào lò chúng phải được xử lý cẩn thận để đạt được các chỉ tiêu sử dụng lò Các tạp chất có nước cấp trước qua xử lý và ảnh hưởng của chúng: a) Những tạp chất không tan nước: - Những hạt có kích thước dưới 0,0001mm hầu không có khả lắng đọng lại mà lơ lửng nước, gọi là những hạt keo Những tạp chất này ảnh hưởng đến độ của nước, làm cho nước đục, chúng củng là nguyên nhân hình thành nên lớp cáu bẩn bám thành của ống, tạo nên lớp cách nhiệt hạn chế, giảm hiệu suất của lò Hơi nước có lẫn tạp chất vào tuabin làm giảm tuổi thọ của tuabin và dễ gây hư hỏng b) Những tạp chất hòa tan nước: - Đa số các tạp chất hòa tan nước dưới tác dụng của lưỡng cực đều bị phân ly thành các ion tự do: Ca2+, Mg2+, Na+, K+, HCO3-, SO42-, Cl-… Sau ta khảo sát khả phân ly thành ion các chất hòa tan nước: + Độ cứng của nước: - Độ cứng của nước được đặc trưng bởi tổng nồng độ của các ion kim loại có chứa nước Trong đó phổ biến nhất là ion Mg 2+ và Ca2+ Đơn vị là mgđl/l hoặc là microgram µgđl/l Ở Đức đơn vị độ cứng(oH) = 10mg CaO/l Ở Pháp đơn vị độ cứng = 10mg CaCO3/l Ở Anh đơn vị độ cứng = 10mg CaCO3 /0,7l Ở Mỹ đơn vị độ cứng = 17mg CaCO3/l - Phân loại: loại bản Độ cứng cacbonat (độ cứng tạm thời) Độ cứng phicabonat (độ cứng vĩnh viễn) - Cách xác định độ cứng toàn phần của H2O: Ca 2+ Mg 2+ H = H Ca + H Mg = H C + H KC = + 20.04 12.16 - Ảnh hưởng: Trong đều kiệno nhiệt độ và áp suất khá cao của lò t 2HCO3- = CO2- + CO2↑ + H2O CO32- + Ca2+ = CaCO3↓ Mg(HCO3)2 = Mg(OH)2↓ + 2CO2↑ Sinh khí CO2 có hại, tạo kết tủa CaCO3 làm nên lớp bám bẩn thành ống và ngăn cản quá trình trao đổi nhiệt Đối với độ cứng vĩnh viễn, H 2O bay hơi, nồng độ muối tăng lên và nó trở thành lớp cáu bẩn bám lên thành ống Đồng thời các lớp cáu này thúc đẩy nhanh quá trình ăn mòn của bề mặt đốt, thể hiện dưới dạng ăn mòn cục bộ gây nên hố sâu và kẽ nứt + Nồng độ ion H+: - Đây là một chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lượng của H 2O Trong tổng số các phân tử nước, có 1/107 phân tử H2O phân ly thành ion H+ và OH- H2O = H+ + OH- Để đánh giá chất lượng nước theo [H +]có nước,ta dựa vào độ pH của nước đánh giá: pH = - lg [H+] [H+] [OH-] = 14 - Nước có pH < 5,5 là H2O có tính axít mạnh - Nước có pH = 5,5 ÷ 6,5 có tính axít yếu - Nước có pH = 6,5 ÷ 7,5 có tính trung tính - Nước có pH = 7,5 ÷ 8,5 có tính kiềm yếu - Nước có pH > 8,5 có tính kiềm mạnh - Độ pH của H2O ảnh hưởng đến độ phân ly của các axít hòa tan nước Vd: < pH < 11: H2SiO3 = H+ + HSiO3pH ≥ 11: HSiO3- = H+ + SiO3Điều này là dễ hiểu vì pH càng lớn [H +] càng ít, thì khả phân ly của các axít càng mạnh để tăng [H+] nước Vì vậy việc khảo sát độ pH phần nào có ý nghĩa việc khảo sát quá trình tạo nên cặn lò Tùy theo cách phân ly của axít mà các cation có thể kết hợp với các anion tạo thành các muối có độ tan khác + Các chất khí hòa tan nước: ngoài các tạp chất hòa tan nước tồn tại dưới dạng các ion tự do, nước còn có sự hòa lẫn từ các khí không khí mang vào hoặc phản ứng nhiệt phân các muối ở nhiệt độ, áp suất cao của lò + O2 nước: O2 được đưa vào nước là từ không khí, O là chất có tính oxi hóa mạnh đặc biệt ở nhiệt độ cao quá trình oxi hóa O gây càng mãnh liệt nên quá trình ăn mòn các đường ống và các thiết bị nhanh chóng + CO2 hòa tan nước cũng từ không khí hoặc phản ứng nhiệt phân các muối cacbonat CO2 không là chất có tính oxi hóa ở nhiệt độ cao nó đóng vai trò là chất xúc tác thúc đẩy phản ứng oxi hóa diễn nhanh + Ngoài ra, nếu nước có lẫn H 2S thì không tốt H2S có thể ăn mòn phần lớn các kim loại + Trong không khí cũng có tồn tại N 2, ở trạng thái tự do, N hoạt động hóa học nên ít ảnh hưởng Các phương pháp xử lý nước trước đưa vào lò hơi: Khử muối hòa lẫn vào nước: - Xử lý nước bằng phương pháp lắng cặn: Đây là một những phương pháp xử lý nước bằng hóa chất, chủ yếu phổ biến các lò nhỏ dùng công nghiệp, hoặc là biện pháp xử lý sơ bộ nước được lấy từ nguồn có độ cứng cao Tùy vào từng loại phương pháp xử lý mà ta sử dụng các loại hóa chất tương ứng Vd: Phương pháp xử lý Hóa chất Vôi hóa Chỉ dùng vôi Vôi xôđa CaO + Na2CO3 Xút NaOH Xút-xôđa NaOH + Na2CO3 Xút-vôi NaOH + CaO Xét các phản ứng hóa học xảy sau: + Khi chỉ dùng vôi: Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2  2CaCO3↓ + 2H2O Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2  Mg(OH)2 + 2CaCO3↓+ 2H2O MgCl2 + Ca(OH)2  Mg(OH)2↓ + CaCl2 MgSO4 + Ca(OH)2  Mg(OH)2↓+ CaSO4 CO2 + Ca(OH)2  CaCO3↓ + H2O Từ các phương trình trên, chỉ có các muối có gốc CO 32- hoạc HCO3- tạo được muối CaCO3 còn các muối có gốc phi cacbonat thì vôi không khử được các độ cứng này Viết gọn lại dùng vôi: Ca2+ + CO32-  CaCO3↓ + Khi dùng xút: Ca(HCO3)2 + 2NaOH  CaCO3↓ + Na2CO3 + 2H2O (1) Mg(HCO3)2 + 2NaOH  MgCO3↓ + Na2CO3 + 2H20 (2) MaCO3 + 2NaOH  Mg(OH)2↓ + Na2CO3 (3) MgCl2 + 2NaOH  Mg(OH)2↓ + 2NaCl (4) CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O (5) CaCl2 + Na2CO3  CaCO3↓ + 2NaCl (6) CaSO4 + Na2CO3  CaCO3↓ + Na2SO4 (7) Ta thấy tùy vào lượng sôda sinh từ phản ứng (1), (2), (3) (5) mà độ cứng nước khử tốt hay không - Nếu lượng CO32- tạo từ phản ứng không đủ tham gia cho phản ứng (6), (7) ta cần bổ sung thêm sơda Na2CO3 Khi ta có phản ứng xút-sơda - Nếu lượng CO32- tạo thừa, ta thêm vào CaO để liên kết với ion thừa Khi ta có phản ứng xút-vôi Các muối không tan, kết tủa lắng tụ lại tách khỏi nước trước đưa vào Tải FULL (11 trang): https://bit.ly/3JQkKFa lò Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net - Xử lý nước phương pháp trao đổi cation: + Thông qua việc trao đổi cation vật chất hịa tan nước có khả sinh cáu lị với cation vật chất khơng tan nước tạo nên muối tan nước khơng tạo cáu lị Trong sử dụng loại cationit sau: Na +, H+, NH4+ ký hiệu NaR, NH4R, HR R gốc cationit không hịa tan H2O, đóng vai trị anion + Khi dùng cationit natri: Ca(HCO3)2 + 2NaR  CaR2 + 2NaHCO3 Mg(HCO3)2 + 2NaR  MgR2 + 2NaHCO3 CaCl2 + 2NaR  CaR2 + 2NaCl MgCl2 + 2NaR  MgR2 + 2NaCl CaSO4 + 2NaR  CaR2 + Na2SO4 MgSO4 + 2NaR  MgR2 + Na2SO4 + Khi dùng cationit hydro: Ca(HCO3)2 + 2HR  CaR2 + 2CO2↑+ 2H2O Mg(HCO3)2 + 2HR  MgR2 + 2CO2↑+ 2H2O CaCl2 + 2HR  CaR2 + 2HCl MgSO4 + 2HR  MgR2 + H2SO4 NaCl + HR  NaR + HCl + Khi dùng cationit amoni: Ca(HCO3)2 + 2NH4R  CaR2 + 2NH4HCO3 Mg(HCO3)2 + 2NH4R  MgR2 + 2NH4HCO3 CaCl2 + 2NH4R  CaR2 + 2NH4Cl MgSO4 + 2NH4R  MgR2 + (NH4)2SO4 Na2SO4 + 2NH4R  2NaR + (NH4)2SO4 + Ưu điểm: ta khử gần độ cứng cacbonat phi cacbonat (độ cứng lại nhỏ) trao đổi cationit natri Tuy nhiên, rõ ràng độ kiềm thành phần anion khác không đổi Khi sử dụng cationit hydro, độ kiềm độ cứng khử lại cho axit CO2 không phù hợp để cung cấp vào lị Vì người ta thường kết hợp phương pháp cationit natri hydro (khử tính kiềm trước, khử độ cứng sau) Trong phương pháp xử lý nước cationit amoni khử độ cứng, độ kiềm, nhiên muối tạo to tiếp tục đưa vào lị dễ xảy phản ứng nhiệt phân Vd: NH4HCO3 → NH3↑ + H2O + CO2 to NH4Cl → NH3↑ + HCl Việc tạo khí NH3 axit hồn tồn khơng có lợi Vì thực tế, ta áp dụng phương pháp kèm theo phương pháp xử lý cationit natri - Xử lý nước phương pháp trao đổi anion: Nguyên tắc giống phương pháp trao đổi cation Anion muối axit trao đổi với anion anionit theo phản ứng: RaOH + H2SO4  RaSO4 + H2O RaOH + HCl  RaCl + H2O Ở anion OH- Cũng sử dụng anion Ra2CO3, RaHCO3 Từ ta khử axit có H2O Ngồi người ta cịn kết hợp biện pháp với phương pháp trao đổi cationit hydro để đạt dược chất lượng nước yêu cầu Xử lý nước lò hơi: Để ngăn ngừa việc sinh cáu lò hơi, người ta dùng phương pháp xử lý sau: + Hạn chế tới mức tối thiểu số lượng vật chất có nước có khả sinh cáu lị trước đưa vào lò (đã giới thiệu kỹ phần trên) + Biến vật chất có khả sinh cáu lò (do H2O cấp chưa xử lý hết) thành vật tách pha cứng dạng bùn dùng phương pháp xả lò để xà chúng khỏi lò Phương pháp gọi xử lý nước bên lò Nguyên tắc: 4095374 ... khơng có lợi Vì thực tế, ta áp dụng phương pháp kèm theo phương pháp xử lý cationit natri - Xử lý nước phương pháp trao đổi anion: Nguyên tắc giống phương pháp trao đổi cation Anion muối axit... kết hợp biện pháp với phương pháp trao đổi cationit hydro để đạt dược chất lượng nước yêu cầu Xử lý nước lò hơi: Để ngăn ngừa việc sinh cáu lò hơi, người ta dùng phương pháp xử lý sau: + Hạn... cứng khử lại cho axit CO2 không phù hợp để cung cấp vào lị Vì người ta thường kết hợp phương pháp cationit natri hydro (khử tính kiềm trước, khử độ cứng sau) Trong phương pháp xử lý nước cationit