تصفیه آب بویلر به چه علت و چگونه انجام می شود؟

تصفیه آب بویلر برای حفظ سلامت دستگاه، افزایش راندمان عمل آن ها و کیفیت بالای عملکرد بویلرها ضروری است. خوانندگان محترم وبلاگ آی فودز می توانید با مطالعه این مقاله با مراحل فرآیند تصفیه آب دیگ های بخار و علل انجام آن آشنا شوید.

آب مورد استفاده در دیگ های بخار

وظیفه اصلی آب مورد استفاده در دیگ های بخار، تولید بخار با کیفیت بالا است. این بخار داغ تولید شده باعث می شود دیگ بخار بتواند گرما را در کل تاسیسات منتقل کند. با توجه به چنین وظیفه مهمی ضروری است که برای اطمینان از یکپارچگی دیگ بخار صنعتی، یک طرح تصفیه آب بویلر را در شیوه های نگهداری پیشگیرانه خود معرفی کنید.

برنامه های تصفیه آب بویلر در درجه اول بر حذف ناخالصی های شیمیایی که به خوردگی تجهیزات کمک می کند، تمرکز دارد. داشتن فرصتی برای کنترل کیفیت آب مورد استفاده و انجام تصفیه های منظم، شرایط بهینه را برای استفاده طولانی مدت از بویلر فراهم می‌کند. در نتیجه می‌تواند منجر به افزایش راندمان عملیاتی و صرفه جویی در هزینه های شرکت شما شود.

هدف از تصفیه آب بویلر ها

کیفیت آب در عملکرد صحیح و ایمن دیگ بخار، از اهمیت بالایی برخوردار است. یک سیستم آب تغذیه نامناسب می تواند منجر به پوسته پوسته شدن قطعات داخلی دیگ بخار، تجهیزات ایمنی و لوله های کمکی شود. چنین خوردگی می تواند منجر به افت نیروی حرارتی، کاهش راندمان دیگ و در نهایت خرابی دیگ بخار در موارد شدید شود.

ماهیت مخرب آب مصرفی تصفیه نشده، فرآیند تولید بخار را مختل می کند. این امر هزینه های اضافی را به هزینه کل عملیات اضافه می کند. علاوه بر این، سبب کاهش طول عمر تجهیزات می شود که در نتیجه آن لازم است دوباره هزینه های سرمایه ای را افزایش دهید.

تصفیه آب بویلر به چه صورت انجام می شود؟

فرایندهای تصفیه آب بویلر، بسته به الزامات دیگ بخار و کیفیت/شیمی آب تغذیه آن متفاوت است. با این حال، یک سیستم معمولی تصفیه آب بویلر عموما مراحل زیر را شامل می شود:

در فیلم زیر مراحل تصفیه آب بویلر توضیح داده شده است.

دریافت آب جایگزین

آبی که جایگزین آب تبخیر شده یا آب چکه کرده از دیگ بخار، اولین بار از منبع آن دریافت شده است. این منبع می تواند شامل هرکدام از موارد زیر باشد:

آب تصفیه نشده، آب شهری، پساب تصفیه شده در شهر، بازیافت فاضلاب در کارخانجات (بازیافت خنک کننده)، آب خوب یا هر منبع آب سطحی دیگر.

انعقاد و رسوب شیمیایی

پس از حذف تمام ذرات خارجی بزرگ از منبع اصلی آب، مواد شیمیایی مختلفی به مخزن واکنش اضافه می شود. هدف از این کار حذف مواد جامد معلق و سایر آلاینده های مختلف می باشد. این فرآیند با مجموعه‌ای از راکتورهای ترکیبی شروع می شود، معمولاً یک یا دو راکتور که مواد شیمیایی خاصی را اضافه می کنند. در نتیجه باعث می شوند تمام ذرات ریز موجود در آب، با ترکیب کردن آن ها و تشکیل ذرات سنگین تری که ته نشین می شوند، خارج شوند.

پرمصرف ترین مواد منعقد کننده بر پایه آلومینیوم هستند، مانند آلوم و پلی آلومینیوم کلرید.

گاهی اوقات یک تنظیم جزئی pH نیز به انعقاد ذرات کمک می کند.

فیلتراسیون و اولترافیلتراسیون

این مرحله از تصفیه آب بویلر، معمولاً از طریق نوعی فیلتراسیون برای حذف ذرات معلق انجام می شود. از جمله این ذرات می توان موارد زیر را نام برد:

• رسوبات
• کدورت
• انواع خاصی از مواد آلی

انجام این مرحله در اوایل فرآیند اغلب مفید می باشد زیرا موجب حذف مواد جامد معلق در آب بالادست می شود. در نتیجه می تواند به محافظت از غشاها و رزین های تبادل یونی در برابر رسوب در مراحل بعدی در فرآیند پیش تصفیه، کمک کند. بسته به نوع فیلتراسیون مورد استفاده، ذرات معلق را می توان تا زیر یک میکرون حذف کرد.

رزین سختی گیر (Ion exchange softening)

هنگام تصفیه مقدماتی آب بویلر، سختی بالای ایجاد شده توسط ترکیبات خاصی را می توان با استفاده از رزین سختی گیر، برطرف کرد.

این ترکیبات خاص عبارتند از:

• بی کربنات ها
• سولفات ها
• کلرید ها
• نیترات ها

این روش از یک فرآیند مبادله که توسط کاتیون اسیدی قوی (رزین سختی گیر) انجام می شود، استفاده می کند. این کاتیون به یک یون ضعیف مانند سدیم متصل است. لذا هنگامی که با یون عامل سختی آب مواجه می شود، میل بیشتری برای ترکیب شدن با آن خواهد داشت. یون های عامل سختی آب عبارتند از: کلسیم، منیزیم و آهن.

در نتیجه رزین سختی گیر، سدیم را در آب رها کرده و با یون های ایجاد کننده سختی آب پیوند می دهد.

قلیاییت زدایی در تصفیه آب بویلر

پس از سختی گیری، برخی از سیستم های تصفیه آب از رزین های حذف قلیاییت برای کاهش PH استفاده می‌کنند. ناخالصی در آب تغذیه دیگ بخار می‌تواند باعث ایجاد کف، خوردگی و شکنندگی شود.

حذف کننده قلیاییت کلرید سدیم، از یک رزین تبادل آنیون قوی برای جایگزینی بی کربنات، سولفات و نیترات با آنیون های کلرید استفاده می کند. اگرچه 100% قلیائیت را از بین نمی برد اما اکثریت آن را با فرآیندی ساده و مقرون به صرفه از بین می برد.

تجزیه اسید ضعیف فقط کاتیون های متصل به بی کربنات را حذف می کند و آن را به دی اکسید کربن تبدیل می کند (بنابراین نیاز به گاز زدایی دارد). این یک فرآیند سختی گیری جزئی است که برای تنظیم pH آب تغذیه دیگ بخار نیز مقرون به صرفه است.

اسمز معکوس (RO) و نانوفیلتراسیون (NF)

اسمز معکوس (RO) و نانو فیلتراسیون (NF) اغلب در فرآیند سیستم تصفیه آب تغذیه بویلر استفاده می شوند. بنابراین بیشتر ناخالصی های مضری که می توانند غشاهای RO/NF را آلوده و مسدود کنند، حذف شده اند.

دارای فرآیندهای مشابه جداسازی هستند. هر دوی آن ها آب تحت فشار را از طریق غشاهای نیمه تراوا عبور می دهند و آلاینده ها را به دام می اندازند. در حالی که اجازه می دهند آب غلیظ و تصفیه شده از آن عبور کند.

آلاینده هایی که در این روش حذف می شوند عبارتند از:

• باکتری ها
• نمک ها
• مواد آلی
• سیلیس
• سختی

اسمز معکوس و نانو فیلتراسیون همیشه در تصفیه آب بویلر مورد نیاز نیستند. این واحدهای فیلتراسیون بیشتر در بویلرهای فشار بالا استفاده می شود که غلظت جامدات معلق و محلول باید بسیار کم باشد.

حذف گاز

در این مرحله از فرآیند تصفیه آب تغذیه بویلر، هر گاز میعانی که به سیستم بازگردانده می شود با آب جایگزین تصفیه شده مخلوط شده و وارد فرآیند هوازدایی یا گاز زدایی می شود.

هر مقدار گاز مانند اکسیژن و دی اکسید کربن می تواند برای تجهیزات و لوله های دیگ بخار در هنگام اتصال به آن ها بسیار خورنده باشد و باعث تشکیل اکسید و ایجاد زنگ زدگی شود. بنابراین، حذف این گازها تا سطوح قابل قبول (نزدیک به 100%) می تواند برای عمر مفید و ایمنی سیستم دیگ بخار ضروری باشد.

انواع مختلفی از دستگاه های گاززدایی وجود دارد که بسته به سازنده در طیف وسیعی از پیکربندی ها قرار می گیرند. برای حذف گازها از دستگاه های دی اریتور استفاده می شود.