Порівняння переваг та недоліків використання карбонату натрію або гідроксиду натрію для регулювання значення pH живильної води котла

1, вода для живлення котла для регулювання значення pH причини

У наш час більшість котлів у Китаї використовують демінералізовану воду зворотного осмосу або пом'якшену воду з іонним обміном натрію. Значення pH демінералізованої води зворотного осмосу або пом'якшеної води з іонним обміном натрію переважно низьке та кисле, значення pH демінералізованої води зворотного осмосу зазвичай становить 5-6, а значення pH пом'якшеної води з іонним обміном натрію зазвичай становить 5,5-7,5, щоб вирішити проблему корозії кислої води, що подається до котлів та труб. Відповідно до положень національного стандарту BG/T1576-2008, значення pH промислової котлової води становить від 7 до 9, а значення pH демінералізованої води – від 8 до 9,5, тому значення pH котлової води необхідно регулювати.

2, основний принцип додавання карбонату натрію до живильної води котла для регулювання значення pH

Карбонат натрію широко відомий як сода, кальцинована сода, промивний луг, класифікується як сіль, а не луг, хімічна формула Na2CO3, за нормальних обставин є білим порошком або дрібною сіллю. Основний принцип додавання карбонату натрію до живильної води котла для регулювання значення pH полягає у використанні карбонату натрію для розчинення у воді та створення лужної реакції, яка може нейтралізувати вуглекислий газ у кислому живильному середовищі та вирішити проблему корозії, спричинену кислою пом'якшеною або солоною водою, на котлі та трубопроводі. Карбонат натрію є слабким електролітом, розчинений у воді з утворенням буферного розчину карбонату натрію та бікарбонату натрію, у розчині виникає електролітичний баланс, і зі споживанням електролітичного гідроксиду баланс продовжує рухатися вправо, тому pH, присутній у реакції, не сильно змінюється.

Процес первинного гідролізу карбонату натрію:

Na2CO3 Карбонат натрію + H2O вода = NaHCO3 бікарбонат натрію + NaOH гідроксид натрію

Процес вторинного гідролізу карбонату натрію:

NaHCO3 бікарбонат натрію + H2O вода = H2CO3 вугільна кислота + NaOH гідроксид натрію

Рівняння первинного гідролізованого іона карбонату натрію:

(CO3) 2-вуглекисла кислота + H2O вода = HCO3- бікарбонат + OH- гідроксид

Рівняння вторинно-гідролізованого іона карбонату натрію:

HCO3- бікарбонат + H2O вода = H2CO3 вугільна кислота + OH- гідроксид

3, основний принцип додавання гідроксиду натрію до котлової води для регулювання значення pH

Гідроксид натрію також називають каустичною содою, каустичною содою, їдким натром, зазвичай білою лускою, хімічна формула NaOH, гідроксид натрію має сильну лужну, надзвичайно корозійну дію.

Рівняння іонізації для гідроксиду натрію: NaOH=Na++OH-

Додавання гідроксиду натрію до води в котлі може стабілізувати захисну плівку на поверхні металу, покращити значення pH живильної води котла та води в печі, щоб вирішити проблему корозії, спричиненої кислотною пом'якшеною або демінералізованою водою, на котлі та трубопроводі, а також захистити металеве обладнання від корозії.

4. Порівнюються переваги та недоліки використання карбонату натрію або гідроксиду натрію для регулювання значення pH живильної води котла.

4.1 Швидкість підвищення значення pH за допомогою карбонату натрію та гідроксиду натрію для живильної води котла та час підтримки ефекту використання відрізняються

Швидкість додавання карбонату натрію до води котла для підвищення значення pH повільніша, ніж у випадку з гідроксидом натрію. Оскільки карбонат натрію утворює буферний розчин, він має невеликі коливання, є відносно стабільним і легко регулюється. Однак діапазон регулювання pH обмежений. При регулюванні того самого значення pH кількість карбонату натрію буде більшою, ніж кількість гідроксиду натрію. Ефект використання зберігається протягом тривалого часу, і pH води нелегко знизити.

Гідроксид натрію є сильною основою та сильним електролітом, гідроксид натрію регулює значення pH завдяки великій летючості. Гідроксид натрію легко підвищити після додавання води, що дозволяє регулювати значення pH швидше та точніше, але водночас його легко знизити, не додаючи забагато. Порівняно з карбонатом натрію, додавання значно меншої кількості може досягти потрібного індексу pH. Тобто, хоча значення pH гідроксиду натрію збільшується, кількість доданого гідроксиду натрію невелика, тобто здатність води нейтралізувати кислоту гідроксидної групи не сильно зростає, а pH швидко падає.

4.2 Шкода, спричинена надмірним додаванням карбонату натрію та гідроксиду натрію для підвищення значення pH живильної води котла, різна

Додавання занадто великої кількості карбонату натрію до котлової води для регулювання значення pH призведе до збільшення вмісту солі у воді в котлі та її провідності; у воді в котлі більше іонів бікарбонату, які легко розкладаються на вуглекислий газ при нагріванні. CO2 потрапляє в теплообмінник та конденсат разом з парою. Карбонат натрію не тільки не може регулювати значення pH пари та зворотної води пароконденсату, але й знижує значення pH пари та конденсату, що призводить до корозії теплообмінника та конденсатного трубопроводу. Причина, чому іони заліза у зворотній воді пароконденсату перевищують стандартний жовтий або червоний колір.

Додавання занадто великої кількості гідроксиду натрію до води в печі для регулювання значення pH призведе до занадто високого рівня лугу в котлі, що призведе до появи води та соди. Кількість гідроксиду натрію важко контролювати, а надмірна кількість вільного NaOH призведе до високої відносної лужності, а лужне крихкість також спричинить корозію обладнання. Автор бачив на об'єкті користувача резервуар для дебри зі склопластику, повний плям, які були пошкоджені корозією та перфорацією через використання гідроксиду натрію для регулювання значення pH дебрину. Гідроксид натрію не може регулювати значення pH пари та зворотної води конденсації пари, а також не може контролювати корозію обладнання та трубопровідної мережі системи зворотної води пари та конденсації пари.

4.3 Безпека карбонату натрію та гідроксиду натрію, що використовуються у живильній воді котлів для підвищення значення pH, різна

Карбонат натрію відносно м'який, належить до харчового матеріалу, незначне подразнення, незначна корозія, нормально, можна торкатися рукою, при тривалому використанні потрібно носити рукавички.

Гідроксид натрію – це небезпечна, корозійна речовина, а його розчин або пил, що потрапляють на шкіру, особливо на слизову оболонку, можуть утворювати м’які кірочки та проникати в глибокі тканини. Опік залишає шрам. Потрапляння в око не тільки пошкоджує рогівку, але й пошкоджує глибокі тканини ока. Тому оператор повинен наносити на шкіру нейтральну та гідрофобну мазь, а також одягати робочий одяг, маски, захисні окуляри, гумові рукавички, гумові фартухи, довгі гумові чоботи та інші засоби захисту праці для належного виконання роботи.

Існують приклади використання та випробувань, які показують: гідроксид натрію та карбонат натрію використовуються по черзі або в суміші, їхня економія та ефект кращі, ніж використання лише певного регулятора pH. Коли значення pH живильної води котла виявляється занадто низьким, можна відповідно додати трохи гідроксиду натрію для швидкого підвищення значення pH. Після повного розчинення гідроксиду натрію можна додати трохи карбонату натрію для підвищення вмісту карбонату у воді. Це може полегшити зниження значення pH живильної води; оскільки кількість карбонату натрію може бути додана більшою, здатність води утримувати карбонати більша, тому зазвичай карбонат натрію можна використовувати для підтримки значення pH водопостачання та води в котлі. Тільки коли значення pH води занадто низьке, автор рекомендує використовувати гідроксид натрію для швидкого підвищення значення pH, щоб обидва засоби чергувалися, що є економічно вигідним та ефективним.