Вопросы по водоподготовке

[Коты]

Всем доброго времени суток. Я новенький на данном форуме. Не знаю, правильно ли я здесь пишу, все-таки форум химиков, а у меня вопросы по технологии, но которая напрямую связана с химией воды.

Вкратце так- на одном из объектов имеются жаротрубные паровые котлы среднего давления (13 бар), для которых подготавливается вода путем частичного обессоливаеия, а затем умягчения (Натрий- катионирования).

Для водоподготовки используется последовательно: установка обезжелезивания (в данное время не работает по тех причине), установка обратного осмоса (мембранного обессоливания) и установка умягчения (натрий - катионитные фильтры).

 

Для тех кто не знает что такое обратный осмос - небольшой ликбез:

исходная вода под давлением проходит через полупроницаемые мембраны, которые разделяют ее на 2 потока- пермеат и концентрат. Мембраны устроены таким образом, что пропускают только молекулы воды, образуя при этом пермеат, а остальные молекулы задерживает, образуя концентрат, который сбрасывается в дренаж. Пермеат, в свою очередь поступает на Na- катионитный фильтр (абсолютно идиотская схема, конечно, гораздо технологичнее было бы использовать последовательно H-катионитные и ОН- анионитные фильтры), но на том объекте экономят на всем, это олимпийский объект, короче с косяками его сделали, на скорую руку, лишь бы сдать поскорей в эксплуатацию.

Сразу оговорюсь- осмос не работает с 98% селективностью, как должен это делать, точные причины этого я не выяснил до сих пор, т к постоянно меняются источники подачи исходной воды (то город, то скважина), а также постоянно нестабильное давление на входе (от 0 до 2,5), в то время как должно быть по инструкции не менее 3 бар. В общем-то в данной ситуации катионировние в некоторой степени спасает, т к пермеат, поступающий из осмоса, как я уже писал, далеко не идеального качества. При жесткости исходной воды в районе 4,0 - 4,5 мг-экв/л, пермеат имеет жесткость 1,2 мг-экв/л, что более чем в 100 раз превышает норму для данных котлов (норма от 10,0 до 15,0 мкг-экв/л).

Далее пермеат направляется на Na-катионитный фильтр, в котором происходит замена вредных для котлов катионов Ca2+,Mg2+ на катион Na+, сводя жесткость практически к нулю. После катионирования эта, уже хим подготовленная вода направляется в деаэратор, в котором происходит дегазация, при этом еще дозируется некий реагент, состоящий из полифосфатов с бисульфитом натрия, который устраняет остаточный кислород, а полифосфаты в свою очередь частично повышают pH и образуют защитную гидрофобную пленку на внутренней поверхности трубопроводов. Но все это, что уже после Na-катионитного фильтра, отношения к делу мало имеет. Просто написал, чтобы было понятней.

Теперь, собственно в чем сам вопрос: иногда, как например сегодня и завтра установка обратного осмоса отключается на хим.промывку мембран. Вода поступает в котлы помимо осмоса, через байпас, но при этом поступает на Na- катионитные фильтры. Они отлично справляются с жесткостью даже исходной, жесткой воды. Их можно настроить почти на любую воду по жесткости. И все бы ничего, но вот только вопреки здравому смыслу происходит такой вот парадокс- при отключении осмоса,с одновременным катионированием исходной воды электропроводность в паровых котлах за несколько часов повышается выше допустимых значений (выше 1500 мкСм/см) и они просто отключаются по аварии. Так то все нормально и жесткость и все остальное, т к катионирование справляется, а как известно все соли натрия хорошо растворимы и опасности для котла не представляют, если конечно pH не задирать выше 11,5, что чревато щелочной коррозией.

Но вот электропроводность не проходит и все тут. Останавливаются по солесодержанию (терпеть не могу этот общепринятый термин, т к будто бы электоропроводность обусловлена только солями). Сам прикол еще в том, что даже если пустить в котлы исходную воду вообще без какой-либо водоподготовки (были и такие "умники"), т е минуя и осмос и катионирование, то электропроводность будет гораздо меньше, чем при натрий- катионировании исходной воды. Оно и понятно, т к соединения натрия более сильные электролиты, чем кальция, магния и т д. Но вот сам парадокс в чем- в том что когда работает осмос, то он пускай частично, но все же обессоливает воду, устраняя при этом как катионы, так и анионы, т е процент гидроксила- ОН в воде, которая поступает на катионирование в 3 раза больше, чем при том режиме, когда осмос отключен. То есть обессоленная вода, поступающая на катионитный фильтр, выходит из него с катионом натрия, образуя фактически NaOH, который является гораздо более сильным электролитом, нежели соли, в основном NaHCO3, который образуется после катионирования в том режиме, когда осмос отключен. И когда осмос работает, то с электропроводностью (солесодержанием) в котлах все в порядке (750- 950 мкСм/см), а вот когда его отключаю, то электропроводность за неск часов взлетает выше нормы. Чем это объяснить, если известно почти любому, что NaOH более сильный электролит, чем NaHCO3. Можно предположить еще такой вариант- анионы никуда не деваются, следовательно при нагревании в котлах гидрокарбонаты образуют CO2. Ну если даже так и что? Все равно, где угольная кислота и где едкий натр, с точки зрения электропроводности?

 

Также интересный момент - pH.

Сегодня специально измерил pH Na-катионированной воды при отключенной установке обратного осмоса и pH был идентичен pH исходной воды, примерно 7,4-7,5. А когда я измерял при работающем осмосе, то pH всегда ниже, где-то 6,5-6,8...

Ну почему, если опять-таки исходить из того что, как я уже писал,в установке осмоса происходит пускай неполное, но все же обессоливание примерно на 2/3, следоват. OH- больше, чем при неработающем, где больше HСО3- и т д, но почему же тогда вопреки всякому здравому смыслу при неработающей установке ОО pH катионированной воды повышается, а электропроводность в котлах вообще очень сильно повышается? А при работающей, наоборот, рН снижается? Чем этот парадокс можно объяснить?

Может кто разбирается в этом или сталкивался с подобной ситуацией, пожалуйста напишите или посоветуйте что-нибудь. Из-за этих остановов котлов прерывается производство и я не могу в полной мере произвести хим промывку мембран, которая при нормальном режиме должна длиться около 9-10 часов, а мне приходится по истечени 4-5 часов в срочном порядке отмывать мембраны и запускать ее в работу.

Пардоньте за сумбур в сообщении, но я просто всегда пишу импровизированно, по-ходу написания, так сказать, но надеюсь что в целом суть понятна. Если что-то непонятно, то пишите, я объясню более подробно. Буду очень признателен, если кто-то поможет.

[Леша гальваник]

Какая электропроводность исходной воды, без очистки? Подозреваю, что около все тех же 1500 мкСм см, потому что простая замена катионов кальция на натрий электропроводность меняет довольно мало.

рН среднестатистической воды определяется в основном содержанием гидрокарбонатов, больше гидрокарбонатов - выше общая щелочность - выше рН. Фильтр ОО убирает значительную часть гидрокарбонатов, соответственно рН немного снижается.

По выведению осмоса на режим - повышающий давление насос на входе довольно хорошо помогает стабилизировать давление.

Вы ничего не пишете об объемах... возможно, накопительная емкость до или после ионообменного фильтра выровняет ситуацию с простоем вовремя промывки мембраны.

[Коты]

Благодарю вас за ответ, но честно говоря, извините конечно, но у меня сложилось мнение что вы либо очень невнимательно читали мое сообщение, либо совсем меня за идиота приняли))

 

Я же об этом и толкую на протяжении всего своего поста- УОО убирает гидрокарбонаты вместе с катионами и выдает по сути HOH, но ведь далее эта вода поступает на натрий-катионирование, в котором происходит замещение Н катиона на Na, вследствии чего образуется NaOH! Вы пишете что повышение pH обусловлено общей щелочностью, это да, я не спорю, но на фоне катионирования сие заключение перестает иметь силу, ибо гидратная щелочность по-любому имеет рН больше чем общая, не так ли?

Также вы пишете, что электропроводность исходной воды тоже 1500 мкСм/см, но если внимательней прочитать,то я же писал о том что бывали ситуации, когда в мое отсутствие сервисные инженера, из-за своей недалекости ума открывали исходную воду помимо всей водоподготовки, когда им не удавалось запустить осмос. На этой почве у меня с ними настоящая война)) Т е вода шла прямиком в деаэратор, а оттуда в котлы и электропроводность при этом в них была даже ниже чем тогда, когда работает вся водоподготовка, включая осмос, (750-800 мкСм/см)! Это то можно объяснить отсутствием ионов Na+.

 

Все намного сложнее на самом деле, иначе я бы здесь не писал, если бы все происходило так как пишете вы. Все это хозяйство ставит меня в тупик на протяжении вот уже неск лет.

 

Насчет объемов - УОО выдает порядка 4,5-5,0 м3/час, в зав-сти от давления исх воды. НВД в большинстве случаев выравнивает ситуацию, но порой ему просто не хватает воды и котлы "встают" по защите от сухого хода питательных насосов.

Никаких накопительных емкостей там нет, осмос включается-выключается в зависимости от уровня в деаэраторе. Есть бак сбора конденсата, куда возвращается конденсат с производства, а также туда поступает ХОВ, а оттуда конденсатным насосом перекачивается в сам деаэратор, но этот бак не стоит брать во внимание, т к он еще меньше чем деаэратор и опорожняется в считанные минуты.

[Леша гальваник]

 в котором происходит замещение Н катиона на Na, вследствии чего образуется NaOH!

 

Это был бы прикольный и выгодный метод получить каустик из хлорида натрия практически напрямую... но увы - лиотропный ряд не обманешь. Ничего подобного катионит делать не умеет иначе как в растворе кислоты и то достаточно крепком. Засада, но Сколково ничего не поменяло в этом вопросе...

 

З.Ы.Порой, мне сильно непонятно, как народ умудряется из достаточно небольших фактов строить достаточно пространные теории... а уж чтобы строить несколько лет....

З.Ы.2 Смените, пожалуйста, тон... просить помощи пришли сюда Вы, а не я.

З.Ы.3. Просто гляньте хлориды до очистки и в этой самой воде с 1500 микросименсов.

[antabu]

Турбина? http://forum.xumuk.ru/index.php?showtopic=200658&hl=%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B1%D0%B8%D0%BD%D0%B0&do=findComment&comment=1081524