Cty TNHH Kỹ Thuật Môi Trường Sài Gòn Xanh chuyên nhận tư vấn – thiết kế – thi công các công trình xử lý môi trờng, đặc biệt xử lý sản xuất nước uống đòn chai. Đáp ứng cho khách hàng sự Uy tín – chất lượng – giá thành hợp lí – dễ vận hành – độ bền cao. Tùy vào nhu cầu tình trạng và khả năng của doanh nghiệp sẽ cung cấp các giải pháp phù hợp

  1. Những vấn đề do nước trong lò hơi gây ra
  • Đóng cáu

Khi nước được đun nấu và chuyển sang thể hơi, các chất ô nhiễm đi vào theo nước bổ sung và tích tụ lại trong lò hơi. Chức năng của lò hơi tương tự một thiết bị chưng cất, tạo ra nước tinh khiết dạng hơi và để lại một lượng khoáng đậm đặc cùng nhiều chất ô nhiễm khác trong lò hơi. Chất rắn hòa tan dưới tác dụng nhiệt chuyển thành dạng không hòa tan và hình thành cáu cặn. Có thể nêu một vài loại cáu cặn điển hình trong lò hơi như calcicum cacbonat ( CaCO3 ), calcicum sulfate ( CaSO4 )and calcicum silicate ( CaSiO3 )

  • Ăn mòn

Trong nồi hơi sự ăn mòn là sự biến đổi thép thành rỉ sét. Trong lò hơi có 2 sự ăn mòn thường thấy

Ăn mòn do oxy: thường thấy trên các ống và khu vực nước cấp

Ăn mìn pH thấp: thường thấy trên hệ thống ngưng tụ

Sự ăn mòn của một trong hai loại trên có thể dẫn đến hư hỏng các thiết bị của hệ thống lò hơi. Các chất sinh ra do ăn mòn gây nghẽn nghẹt ảnh hưởng xấu đến trao đổi nhiệt và dẫn đến thất thoát nhiệt

  • Lôi cuốn theo hơi

Lôi cuốn theo hơi gây ra do bơm tràn nước hoặc sủi bọt. Bơm tràn hoặc văng nước là sự văng bắn mạnh đột ngột nước cuốn theo đường hơi, thường do điều kiện vận hành cơ học. Việc bơm tràn hoặc văng bắn nước có thể tạo cấu cặn đóng trong các van hơi trong thời gian ngắn. Sự tạo bọt bền trong nước lò hơi có thể bị lôi cuốn theo đi vào đường hơi. Qua một thời gian, cặn hình thành có thể bít nghẹt đường hơi hoặc hồi cấp.

  1. Hậu quả của việc lò hơi bị đóng cáu và ăn mòn

Lớp cáu gay ra sự tắc nghẽn đường ống, tạo sự cách nhiệt trong đường ống, giảm hiệu suất nhiệt dẫn đến tình trạng nồi hơi quá nhiệt làm hư hỏng kim loại. Các lớp cáu cặn trong đường ống của nồi hơi gay tắc nghẽn cũng dẫn đến quá nhiệt. Sự ăn mòn có thể xảy ra bên dưới lớp cáu, thường là nguyên nhân dẫn đến tình trạng rò rĩ ( lủng ) các đường ống

Ngoài ra trong nước còn chứa nhiều chất khí hòa tan như O2 và CO2. Oxy gây oxi hóa kim loại và làm giảm tính bền chắc của kim loại vừa làm hư hỏng kim loại và tạo ăn mòn

  1. Nguyên tắc xử lý nước nồi hơi
  • Kiểm soát cáu cặn,ngăn ngừa cáu đóng trên bề mặt ống
  • Kiểm soát ăn mòn
  • Ngăn chặn oxy hòa tan gây oxi hóa làm kim loại bị hư hại, bị ăn mòn, giảm độ dày
  1. Các phương pháp xử lý

4.1. Phương pháp xử lý cơ học

Là sử dụng các bể lắng và bình lọc cơ khí để tách các tạp chất lơ lửng ra khỏi nước. Tuy nhiên xử lý cơ học chỉ loại bỏ được các tạp chất cơ khí ra khỏi nước như các hạt có đường kính lớn hơn 0,1 – 3mm và những hạt keo sau khi đã kết hợp với nhau

4.2. Xử lý bên ngoài ( external )

Lọc nước bổ sung ( Make up water ) bằng bình lọc trao đổi ion – làm mềm nước ( Softener ) đây là thiết bị trao đổi ion để khử calcium và magnesium trong nước cấp nồi hơi và thay thế bằng các ion Na+, giảm cáu cặn ( hạt lọc có khả năng tái sinh lại sau sử dụng )

Nâng nhiệt độ nước cấp ( Feed water ) lên 800C để tách khí O2, H2, CO2

Xả không khí trong bầu nồi ( van xả trên đỉnh nồi ) khi mới đốt nồi hơi cho đến khi thấy hơi nước trắng đã thoát ra thì đóng lại

Định kì gạt mặt và xả đáy cho nồi hơi theo hướng của nhà sản xuất. Khi nồng độ Cl ( Chlorine ) cao thì gạt mặt. Khi nồng độ tạp chất cao được đo bằng độ dẫn điện ( Conductivity ) thì tiến hành đồng thời cả gạn mặt và xả đáy. Thời gian gạt mặt, xả đáy theo hướng dẫn của nhà sản xuất và thông thường là khoảng 5 – 10 giây

4.3. Xử lý bên trong ( internal )

Dùng hóa chất đưa thêm vào nước cấp để khử các chất gay ăn mòn và đóng cáu trong nồi hơi. Hàm lượng hóa chất sử dụng trên 1m3 ngày phải tuân thủ theo hướng dẫn để nồng độ hóa chất dư thừa đều có hại

a. Chống ăn mòn ống của nồi hơi

  • Khử oxy ( oxygen Scavenger )

Dùng Hydrazine N2H4 có tính kiềm nhưng N2H4 có tác dụng phụ có hại khi nồng độ quá cao thì tạo môi trường có tính axit

Phương pháp bổ sung hóa chất: Hòa với nước cấp vào bình chứa, cho chảy nhỏ giọt vào két nước cấp (Feed water), lưu ý đường ống bổ sung hóa chất phải cắm sau dưới mặt nước để tránh tác dụng trực tiếp với O2 có trong không khí hoặc có thể nối trực tiếp vào đường hút của bơm ( không được đổ thẳng toàn bộ một lượng dùng cho cả ngày vào két nước cấp )

  • Nước cấp ( Feed water )

Dùng Sodium Sunfit Na2SO3 ( nhóm sunfit – chỉ dùng cho nồi hơi dưới 4Mpa )

Phương pháp bổ sung: Dạng bột, dung dịch hòa tan và bơm trực tiếp vào bầu nồi qua bình hóa chất

Dùng Diethylhydroxylamine ( hay N – ethyl – N – hydroxyl ) R-N-(OH)-R: là hóa chất tiên tiến có tính kiềm, có khả năng khử oxy, chống ăn mòn, chống kết dính

Phương pháp bổ sung: bổ sung như với Hydrazine

Trung hòa axit ( nhằm tạo môi trường kiềm nước nổi )

  • Nước nồi ( Boiler water )

Dùng sodium hydroxide NaOH ( có thể thay thế Na2CO3 ) hoặc Potassium hydroxide KOH

Phương pháp bổ sung hóa chất: đổ vào két nước cấp theo tỉ lệ mà nhà sản xuất hướng dẫn

Tác dụng phụ có hại:

Với nồi hơi cao áp (trên 6Mpa) tạo lớp màng bám vào thành vách trao đổi nhiệt, ăn mòn xung quanh biên dạng tinh thể Fe gây nứt vỡ – hiện tượng “ dòn kiềm”. Trường hợp này phải dùng chất chống chế Coordinated PO4 và hàm kượng NaOH, KOH dùng thấp hơn nồi hơi thấp áp

Với nồi hơi thấp áp: khi nồng độ kiềm quá cao pH > 12 cũng gay ra hiện tượng “ dòn kiềm”

Phương pháp bổ sung: Đổ nước vào két nước cấp ( Feed water )

  • Hơi đi công tác ( Steam ) – nước ngưng ( Condensate Water )

Dùng Morpholine C4H9NO: chất bay hơi, ức chế ăn mòn, thường thấy trong hóa chất hỗn hợp

Dùng Ethanolamine hay 2 – Aminoethanol, tên viết tắt là ETA hoặc MEA, [H2NCH2CH2OH] H2N – R – (OH): có tính kiềm – chất điều chỉnh PH, dễ bây hơi, trung hòa các acid tự do CO2, H2S…

Dùng 2 – Diethylethanolamine R – N – (OH) [(C2H5)2NCH2CH2OH]: có tính kiềm, dễ bay hơi

Dùng Xyclohexylamine ( nhóm amin ) – C6H11NH2: dễ bay hơi, có tính kiềm cao ( ít dùng )

Dùng Hydrazine N2H4 ( để khử oxy ) có thể bay hơi và có tính kiềm thấp

Phương pháp bổ sung: C4H9NO; ETA + R – N – (OH); C6H11NH2 có thể hòa cùng N2H4, bổ sung như với Hydrazine ở trên

b. Chống cáu cặn trong nồi: Sử dụng hóa chất nhóm gốc Phosphate

  • Dùng Na3PO4 hoặc K3PO4 khi cho vào nước nồi hơi thì tạo ra các kết tủa dạng huyền phù là Ca3(PO4)2 và Mg3(PO4)3 có thể loại bỏ bằng cách xả đáy nồi hơi
  • Phương pháp bổ sung hóa chất: đổ vào két nước cấp (Feed water) với tỉ lệ nhà sản xuất hướng dẫn, bơm trực tiếp vào nồi

(*) Bình hóa chất cấp nhỏ giọt: Cho Hydrazine H2N2, C4H9NO…[C6H6(OH)]

(**) Bình hóa chất cho bơm cấp hóa chất  – bơm định lượng: Cho N2H4,… [C6H6(OH)]

(***) Bình hóa chất: Cho Na2CO3 hoặc các chất khác NaOH, Na3PO4, hóa chất khử dầu…

  1. Các thông số của nước nồi hơi

5.1. Nước bổ sung ( Make up water ): đo độ cứng – Hardness ( sau bình lọc – nếu có )

5.2. Nước nồi ( boiler water ): nước có chất lượng tốt thì trông sẽ khá trong và ánh vàng nhạt như không mà

a. Nồng độ kiềm Phenolphtalein ( P ) – P ALKALINITY ( Phenolphtalein Alkalinity – được đo bằng chỉ số lượng CaCO3 tương đương )

  • P ALKALINITY:100 – 300 ppm ( với nồi hơi thấp áp dưới 3 Mpa )
  • P ALKALINITY:100 – 130 ppm ( với nồi hơi trung áp dưới 6 Mpa )
  • Độ pH > 8 có lợi vì tạo môi trường kiềm, bao gồm các thành phần Hydroxide Alkalinity OH ( có trong dư lượng NaOH, KOH bổ sung, đây là thông số cần quan tâm điều chỉnh )

b. Nồng độ kiềm tổng (M) – M ALKALINITY hoặc Total ( T ) Alkalinity có độ pH > 4.3.

(M) cao không có lợi vì tạo môi trường acid. Nó gồm tổng các thành phần Bicarbonate HCO3- ( Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2…), Carbonate CO3- ( CaCO3, MgCO3…) và tổng lượng Hydroxide Alkalinity OH- ( có trong dư lượng NaOH…bổ sung cũng như Ca(OH)2…nếu có) và 2/3 lượng phosphate PO43- (dư).

Tương quan cần phải duy trì nồng độ M ALKALINITY nhỏ hơn 2 lần P ALKALINITY

(M) < 2  (P)   và    2  (P) – (M)   =     tổng dư lượng kiềm đã bổ sung

c. Nồng độ Phophase ( PO4)3+: 20 – 40 ppm ( là dư lượng Na3PO4, K3PO4 bổ sung ): nồng độ phophase thể hiện cao khi ở nhiệt độ cao, vì vậy lấy mẫu nước khi nồi hơi ở tải cao thì sẽ chính xác hơn

d. Nồng độ Hdrazine N2H4: 03 – 0.15 ppm ( là dư lượng N2H4 bổ sung, duy trì < 0,1 ppm là đạt yêu cầu )

e. Nồng độ Chlorine Cl max: Cl < 200 ppm với nồi hơi thấp áp dưới 3 Mpa, Cl 30 ppm với nồi hơi trung áp từ 3 – 6 Mpa

  • Khi nồng độ Cl cao bất thường thì ta tiến hành kiểm tra nồng độ Cl của nước ngưng tụ xem bầu ngưng có bị rò nước biển làm mát không. Khi Cl max cao thì tiến hành gạn mặt cho nồi hơi sao cho Cl càng thấp càng tốt

f. Độ dẫn điện ( Conductivity ) max < 700: khi độ dẫn điện cao thì tiến hành gạn mặt, xả đáy sao cho Conductivity càng thấp càng tốt

g. Độ pH: 9,5 – 11 là đảm bảo tính kiềm vừa phải trong nước nồi để chống acid ăn mòn ( khi độ pH < 5 hoặc >12 thì sự ăn mòn tăng nhanh )

5.3. Nước ngưng tụ ( Condensate )

  • Đo độ pH = 8,3 – 9 là tối ưu ( có thể dùng giấy quì để đo, sau đó so sánh với bảng màu tiêu chuẩn )
  • Đo nồng độ Chlorine Cl: thường rất nhỏ, Cl < 20 ppm là được

 

Trả lời

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *