در این مقاله به دنبال تدوین استراتژی انتخاب بهترین سطح هر ماده برای یک سیستم خاص هستیم. و موضوعاتی از جمله غلظت، سیستم گردش و تامین مناسب به نحوی که ماده فعال همواره در سطوح موردنظر وجود داشته باشد، مطرح می شود. به همین منظور به بررسی ذرات فلزی و ترکیبات عامل سختی که ممکن است باعث ایجاد مشکل در سیستم آب خنک کننده چرخشی شوند و راه هایی برای خنثی سازی، مقابله و پراکندگی آن ها می پردازیم.
کنترل رسوب
کلسیم کربنات
اگرچه پلیمرها عامل موثری برای کنترل رسوب کلسیم کربنات به شمار می روند، اما سایر ترکیبات، به ویژه فسفونات ها، کارایی بیشتری دارند. مهم است که پیش از تشکیل رسوب کلسیم کربنات آن را کنترل کنیم به جای اینکه پس از تشکیل رسوب برای پراکندگی آن تلاش کنیم. کنترل اولیه کلسیم کربنات با استفاده از فسفونات ها، و با کمک پلیمرها و تریپلیمرها امکان پذیر بوده و سیستم را تثبیت می کند.
در ادامه، ترکیبات مختلف از نظر قابلیت کنترل رسوب با هم مقایسه می شوند که این اطلاعات از نمودارهای میله ای موجود در مقالات تکنیکی مختلف استخراج شده است.
نتایج بررسی و مقایسه محصولات پیشنهادی برای مهار کلسیم کربنات حاکی از آن است كه کوپلیمرها و ترپلیمرهای تجاری در دسترس، به خوبی فسفونات ها و هموپلیمرها عمل نمی کنند. نتیجه این مقایسه به شکل زیر است: (در pH 8 و ۱۰)
در مواردی که مقررات، تخلیه فسفر را ممنوع می کند، پلیمرها به بهترین گزینه تبدیل می شوند. در شرایط سختی و قلیایی بالا ، پلی آكریلات های واکنش دهنده با حلال به عنوان مهاركننده كلسیم كربنات نسبت به نسخه های دارای واکنش آبی مؤثرتر هستند. در شرایط معتدل تر ، اختلاف بین این دو نوع کاهش می یابد. نتایج مقایسه طیف وسیعی از ترکیبات مختلف نشان می دهد که HEDP و هموپلیمرها از این کوپلیمر و ترپلیمر ها موثر تر هستند.
PMA ، در مورد کلسیم کربنات از عملکرد بهتری نسبت به پلی آکریلات و فسفونات برخوردار است اما در سایر موارد ممکن اسن این چنین نباشد. به همین دلیل هنگامی که PMA استفاده می شود ، اغلب با یک فسفونات و احتمالاً یک پلیمر دیگر (پلی آکریلات) همراه است.
کلسیم سولفات
کلسیم پلی آکریلات
کلسیم فسفونات
با توجه به حلالیت محدود فسفونات ها ، مشخص شد که یک ترپلیمر رسوب کلسیم-HEDP را بسیار مؤثرتر از یک کوپلیمر کنترل می کند به طوریکه با افزایش دما ، pH و سختی این برتری همچنان وجود خواهد داشت. هموپلیمرها تأثیر قابل توجهی در پایداری فسفونات ندارند. در واقع عملکرد DCP (پلیمر كنترل رسوب) به عنوان مهار كننده Ca-HEDP به شدت به ساختار پلیمر بستگی دارد. در بین پلیمرها ، ترپلیمرهای حاوی سولفونیک اسید بهترین گزینه ، سپس پلی مالئیک انیدرید و یک پلی آکریلات گزینه های بعدی هستند.
کلسیم فسفات
هنگامی که آهن به ۲٫۵ میلی گرم در لیتر افزایش یابد ، ترپلیمر تقریباً سه برابر کوپلیمر موثر است. و هر دو تحت این شرایط به مراتب از پلی آکریلات هموپلیمر برتر هستند. با پذیرش برتری کوپلیمرها و ترپلیمرها نسبت به هموپلیمرها برای کنترل کلسیم فسفات ، می توان با به کارگیری کوپلیمرها در کنار هموپلیمرها در هزینه ها صرفه جویی کرد. اگرچه اضافه کردن یک ماده افزودنی دیگر ممکن است هزینه ها را کمی بالا ببرد و منافع اقتصادی استفاده از این ترکیبات باید مورد بحث و بررسی دقیق قرار گیرد.
بررسی ها نشان می دهد که ۱۰ میلی گرم بر لیتر از کوپلیمر AA / SA-25 برای دستیابی به ۹۰٪ مهار رسوب فسفات مورد نیاز است ، و تنها ۷٫۵ میلی گرم بر لیتر از ترپلیمر AA / SA / SS برای رسیدن به همین سطح کافی است. محاسبات نشان می دهد که در این دوز ، هزینه استفاده از ترپلیمر بیش از هزینه کوپلیمر نیست.
هرچقدر محلول از فسفات کلسیم اشباع شود ، نیاز به پلیمر افزایش می یابد و کنترل سخت تر می شود. به منظور اصلاح این وضعیت ،ترکیبات و محصولات دیگری توسعه یافته اند.
آهن
ذرات آهن
خاک رس و گل ولای
کنترل خوردگی
در حالی که فسفونات ها به طور معمول برای جلوگیری از رسوب کربنات کلسیم مورد استفاده قرار می گیرند ، از مزیت مهار خوردگی کاتدی محدودی نیز برخوردار هستند ، که در صورت ترکیب با عوامل قدرتمندی مانند فسفات ، مولیبدات ، روی یا HPA بهبود می یابد.
راهنمای انتخاب ضدرسوب و ضدخوردگی
۲٫ فسفونات ها ترکیبات موثری جهت جلوگیری از خوردگی هستند.
۳٫ روی با کارایی کاتدی با سایر مهارکننده ها دارای اثر هم افزایی بوده و تحت شرایط شدید خوردگی موثر خواهد بود.
۴٫ HPA به دلیل حلالیت بالا، پایداری و قابلیت مهار خوردگی در تمام سیستم های تصفیه لازم است.
۵٫ ترپلیمرها دیسپرسنت مناسبی برای کمپلکس های فسفات و فسفونات هستند.
۶٫ با توجه به موارد بالا همه فرمولاسیون ها باید شامل PBTC، HPA و ترپلیمرها باشند، هم به دلیل کارایی هرکدام به صورت جداگانه و هم به دلیل اثر هم افزایی که کنار هم دارند.
۷٫ آزول ها از فلزات غیر آهنی محافظت کرده و همچنین از آلاینده های فلزی جلوگیری می کند و به همین دلیل در اکثر فرمول ها استفاده شد است. (بنزوتیازول، تولیل تریازول، مرکاپتوبنزوتیازول)
نکات استفاده صحیح از ضدرسوب و ضدخوردگی
۱٫ از اوردوز بپرهیزید.
۲٫ کمپلکس کلسیم با AMP و HEDP ، مانند روی و فسفات، حلالیت پایینی دارد. که این مساله با بالا رفتن PH و دما تشدید می شود. PBTC مقاوم ترین ترکیب در برابر مشکل حلالیت پایین است. همچنین افزودن کوپلیمرها نیز در این مورد می تواند مفید باشد.
۳٫ HEDP و AMP مقاومت کمی در برابر اکسیدکننده ها دارند. به طور خاص کلر AMP و برم HEDP را مورد حمله قرار می دهد. در حالیکه PBTC بیشترین مقاومت را از خود نشان می دهد. مشکل مشابهی در مورد HPA وجود دارد اما افزودن مونواتانول آمین مفید خواهد بود.
غلظت، سیستم گردش و تغذیه مناسب ضدخوردگی و ضدرسوب
۱٫ فرمول ها به صورت درصد وزنی ترکیب شیمیایی بیان می شوند به طور مثال محلول ۶۰% HEDP .
۲٫ مشخصات یک محتوای شیمیایی در یک سیستم معمولا به صورت میلی گرم در لیتر بیان می شود. این مقادیر با اصلاح محصولات شیمیایی برای سطح فعالیت مورد نظر بدست می آیند. برای مثال ۱% از محلول ۶۰% HEDP به معنی استفاده از ۰٫۶% HEDP فعال است. و اگر بر اساس PO4 گزارش کنیم برابر است با ۰٫۵۵۳% PO4. غلظت در سیستم به تعداد گردش ها بستگی دارد.برای مثال ۰٫۶% HEDP فعال در ۵ گردش غلظتی معادل ۳% HEDP فعال می دهد.
گردش
با افزایش چرخش ها می توان تا حد زیادی در هزینه ها صرفه جویی کرد اما محدودیت های متعددی وجود دارد که بابد مدنظر قرار گیرد:
۱٫ در حضور برخی از نمک ها مانند نمک سیلیکات و کلسیم، قبل از اینکه شروع به رسوب گذاری کنند تنها امکان تعداد کمی گردش وجود دارد.
۲٫ در سیستم هایی که نشت آب زیاد باشد، چرخه بالایی از غلظت را ایجاد می کنند حتی در مواقعی که تخلیه محدود باشد.
۳٫ به طور کلی ، افزایش چرخه ها با افزایش pH همراه است و همراه آن باعث کاهش خوردگی می شود. با این حال ، مواد جامد باقی مانده ممکن است تمایل به خوردگی و ایجاد رسوب را افزایش دهند ، و تا حدودی هرگونه صرفه جویی پیش بینی شده در هزینه ها را منتفی کند.
تعداد چرخه بالا همیشه مطلوب نیست! تجربه نشان داده است که برای سیستم هایی که بیش از ۸ چرخه دارند ، دوز موردنیاز اغلب باید به میزان زیادی افزایش می یابد (با هزینه اضافی) و خطر افزایش غلظت فراتر از سطح آستانه وجود دارد.
تزریق
بدیهی است، در مورد یک واحد برای ۵۰۰ گالن باید غلظت را دو برابر کرد و در مورد یک واحد برای ۲۰۰۰ گالن باید نصف شود. برای سیستم های بزرگتر می توان از یک گالن برای تصفیه ۱۰ ، ۸ ، ۶ یا ۴۰۰۰ گالن استفاده کرد. توجه داشته باشید که تمام محاسبات حجمی به چگالی ماده شیمیایی بستگی دارد. برای به دست آوردن نرخ تغذیه ، چندین رابطه جهت تبدیل واحدها وجود دارد:
اگر شرایط عملیاتی تعداد چرخه های مورد انتظار را تحمل نکند، این ممکن است بیانگر این باشد که سختی بالاتر از حد پیش بینی شده است یا عوامل محدود کننده دیگری وجود دارد. در این حالت نیاز به افزایش دوز یا تغییر فرمول برای رسیدن به فرمول مناسب آب مورد استفاده است.