Compararea avantajelor și dezavantajelor utilizării carbonatului de sodiu sau hidroxidului de sodiu pentru ajustarea valorii pH-ului apei de alimentare a cazanului
1, apa de alimentare a cazanului pentru a regla valoarea pH-ului din motiv
În zilele noastre, majoritatea cazanelor din China utilizează apă demineralizată prin osmoză inversă sau apă dedurizată cu schimb de rășină ionic de sodiu. Valoarea pH-ului apei dedurizate prin osmoză inversă sau prin schimb de rășină ionic de sodiu este în mare parte scăzută și acidă. Valoarea pH-ului apei demineralizate prin osmoză inversă este în general între 5-6, iar valoarea pH-ului apei dedurizate cu schimb de rășină ionic de sodiu este în general între 5,5-7,5, pentru a rezolva problema coroziunii alimentării cu apă acidă a cazanelor și conductelor. Conform prevederilor standardului național BG/T1576-2008, valoarea pH-ului apei din cazanele industriale este între 7-9, iar valoarea pH-ului apei demineralizate este între 8-9,5, astfel încât alimentarea cu apă din cazan trebuie să ajusteze valoarea pH-ului.
2, principiul de bază al adăugării de carbonat de sodiu la apa de alimentare a cazanului pentru a ajusta valoarea pH-ului
Carbonatul de sodiu este cunoscut în mod obișnuit sub denumirea de sodă, sodă calcinată, sodă calcinată, alcali de spălare, clasificat ca sare, nu alcalină, cu formula chimică Na2CO3, în circumstanțe normale pentru pulbere albă sau sare fină. Principiul de bază al adăugării de carbonat de sodiu la apa de alimentare a cazanului pentru a ajusta valoarea pH-ului este de a utiliza carbonat de sodiu pentru a se dizolva în apă și a-l alcaliniza, ceea ce poate neutraliza dioxidul de carbon din apa acidă de alimentare și poate rezolva coroziunea apei dedurizate acide sau a apei sărate de pe cazan și conductă. Carbonatul de sodiu este un electrolit slab, dizolvat în apă pentru a forma o soluție tampon de carbonat de sodiu și bicarbonat de sodiu, existând un echilibru electrolitic în soluție, odată cu consumul de hidroxid electrolitic, echilibrul va continua să se deplaseze spre dreapta, astfel încât pH-ul prezent în reacție nu se modifică prea mult.
Procesul de hidroliză primară a carbonatului de sodiu:
Na2CO3 Carbonat de sodiu + H2O apă = NaHCO3 bicarbonat de sodiu + NaOH hidroxid de sodiu
Procesul de hidroliză secundară a carbonatului de sodiu:
NaHCO3 bicarbonat de sodiu + H2O apă = H2CO3 acid carbonic + NaOH hidroxid de sodiu
Ecuația ionului hidrolizat primar de carbonat de sodiu:
(CO3)2-acid carbonic +H2O apă =HCO3- bicarbonat +OH- hidroxid
Ecuația ionului hidrolizat secundar de carbonat de sodiu:
HCO3- bicarbonat + H2O apă = H2CO3 acid carbonic + OH- hidroxid
3, principiul de bază al adăugării hidroxidului de sodiu în apa din cazan pentru a ajusta valoarea pH-ului
Hidroxidul de sodiu este numit și sodă caustică, sodă caustică, sodă caustică, de obicei fulgi albi, cu formula chimică NaOH. Hidroxidul de sodiu are o acțiune alcalină puternică, extrem de corozivă.
Ecuația de ionizare pentru hidroxidul de sodiu: NaOH=Na++OH-
Adăugarea de hidroxid de sodiu în apa din cazan poate stabiliza pelicula protectoare de pe suprafața metalului, poate îmbunătăți valoarea pH-ului apei de alimentare a cazanului și a apei din cuptor, astfel încât să rezolve coroziunea apei dedurizate cu acid sau a apei demineralizate de pe cazan și conductă și să protejeze echipamentele metalice de coroziune.
4. Sunt comparate avantajele și dezavantajele utilizării carbonatului de sodiu sau hidroxidului de sodiu pentru ajustarea valorii pH-ului apei de alimentare a cazanului.
4.1 Viteza de creștere a valorii pH-ului cu carbonat de sodiu și hidroxid de sodiu pentru apa de alimentare a cazanului și timpul de menținere a efectului de utilizare sunt diferite.
Viteza de adăugare a carbonatului de sodiu la alimentarea cu apă a cazanului pentru a crește valoarea pH-ului este mai mică decât cea a hidroxidului de sodiu. Deoarece carbonatul de sodiu generează o soluție tampon, acesta are fluctuații mici și este relativ stabil și ușor de ajustat. Cu toate acestea, intervalul de ajustare a pH-ului este limitat. La ajustarea aceleiași valori a pH-ului, cantitatea de carbonat de sodiu va fi mai mare decât cea a hidroxidului de sodiu. Efectul utilizării se menține pentru o perioadă lungă de timp, iar pH-ul apei nu este ușor de scăzut.
Hidroxidul de sodiu este o bază puternică și un electrolit puternic. Volatilitatea hidroxidului de sodiu pentru a ajusta valoarea pH-ului este mare. Hidroxidul de sodiu după adăugarea de apă poate crește ușor pH-ul, ajustând valoarea pH-ului mai rapid și mai direct, dar și ușor de inversat, fără a adăuga prea mult, comparativ cu carbonatul de sodiu, adică adăugarea unei cantități mult mai mici poate atinge cerințele indicelui de pH, adică, deși valoarea pH-ului hidroxidului de sodiu crește, totuși, cantitatea de hidroxid de sodiu adăugată nu este mare, adică dacă capacitatea apei de a neutraliza acidul din gruparea hidroxidică nu crește mult, pH-ul va scădea în curând.
4.2 Daunele cauzate de adăugarea excesivă de carbonat de sodiu și hidroxid de sodiu pentru a crește valoarea pH-ului apei de alimentare a cazanului sunt diferite
Adăugarea unei cantități prea mari de carbonat de sodiu în apa din cazan pentru a ajusta valoarea pH-ului va crește conținutul de sare al apei din cazan și conductivitatea; există mai mulți ioni de bicarbonat în apa din cazan, iar ionii de bicarbonat se descompun ușor în dioxid de carbon atunci când sunt încălziți. CO2 intră în schimbătorul de căldură și în apa de condensat odată cu aburul. Carbonatul de sodiu nu numai că nu poate ajusta valoarea pH-ului apei de retur a aburului și a condensatului, dar reduce și valoarea pH-ului aburului și condensatului, corodând schimbătorul de căldură și conducta de condensat. Motivul pentru care ionii de fier din apa de retur a condensatului depășesc culoarea standard galbenă sau roșie.
Adăugarea unei cantități prea mari de hidroxid de sodiu în apa din cuptor pentru a ajusta valoarea pH-ului va duce la o concentrație prea mare de alcalinitate a apei din recipient, ceea ce va duce la apariția apei și a bicarbonatului de sodiu. Cantitatea de hidroxid de sodiu nu este ușor de controlat, iar excesul de NaOH liber va provoca o alcalinitate relativă mare, iar fragilizarea alcalină va provoca, de asemenea, coroziunea echipamentului. Autorul a observat la sediul unui utilizator un rezervor de debrină din plastic armat cu fibră de sticlă, plin de pete, care era corodat și perforat din cauza utilizării hidroxidului de sodiu pentru reglarea valorii pH-ului debrinei. Hidroxidul de sodiu nu poate ajusta valoarea pH-ului apei de retur din abur și condensul de abur și nu poate controla coroziunea echipamentului sistemului de apă de retur din abur și condens și a rețelei de conducte.
4.3 Siguranța carbonatului de sodiu și a hidroxidului de sodiu utilizate în apa de alimentare a cazanului pentru creșterea valorii pH-ului este diferită
Carbonatul de sodiu este relativ blând, aparține unui material de calitate alimentară, are o ușoară stimulare, o ușoară coroziune, poate fi atins în mod normal cu mâna, este necesară purtarea mănușilor pe termen lung.
Hidroxidul de sodiu este un material periculos, coroziv, iar soluția sa sau praful stropit pe piele, în special pe membrana mucoasă, poate produce cruste moi și poate pătrunde în țesuturi profunde. O arsură lasă o cicatrice. Stropirea în ochi nu numai că afectează corneea, dar afectează și țesutul profund al ochiului. Prin urmare, operatorul trebuie să aplice unguent neutru și hidrofob pe piele și trebuie să poarte haine de lucru, măști, ochelari de protecție, mănuși de cauciuc, șorțuri de cauciuc, cizme lungi de cauciuc și alte echipamente de protecție a muncii pentru a-și asigura o bună protecție personală.
Există exemple de utilizare și teste care arată următoarele: Hidroxidul de sodiu și carbonatul de sodiu sunt utilizate alternativ sau în amestec, iar economia și efectul lor sunt mai bune decât utilizarea unui anumit regulator de pH singur. Când valoarea pH-ului apei de alimentare a cazanului este prea scăzută, se poate adăuga hidroxid de sodiu pentru a crește rapid valoarea pH-ului. După ce hidroxidul de sodiu este complet dizolvat, se poate adăuga carbonat de sodiu pentru a crește carbonatul din apă. Acest lucru poate ușura scăderea valorii pH-ului apei de alimentare; Deoarece se poate adăuga o cantitate mai mare de carbonat de sodiu, capacitatea de a menține carbonații în apă este mai mare, așa că, de obicei, carbonatul de sodiu poate fi utilizat pentru a menține valoarea pH-ului apei de alimentare și al apei din oală, numai atunci când valoarea pH-ului apei este prea scăzută, autorul recomandă utilizarea hidroxidului de sodiu pentru a crește rapid valoarea pH-ului, astfel încât cele două să fie amestecate alternativ, ambele fiind economice și având un efect bun.