ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Приготовление и коррозионная активность умягченной и химически обессоленной воды из "Кислородная коррозия оборудования химических производств" Для химического обессоливания воды используют различные процессы ионного обмена — катионирование и анионирова-ние. Умягчение воды (удаление солей жесткости) осуществляется катионированием. [c.74] Угольная кислота удаляется методом декарбонизации (см. гл. 6). В технологическом отношении наиболее удобным вариантом проведения процесса Н-Ыа-катионирования является параллельная схема (рис. 4.1). Катионированная вода имеет общую щелочность 0,5 мэкв/л pH до и после декарбонизатора составляет соответственно 5,5 и 6,5. Содержание свободной угольной кислоты до декарбонизатора зависит от карбонатной жесткости исходной воды Жк и может составлять 22 мг/л в расчете на 1 экв/л Жк после декарбонизатора жесткость воды колеблется в пределах 4—5 экв/л. Установлено, что коррозионная агрессивность воды, особенно после Н-катионпрования, мало зависит от содержащихся в исходной воде сульфатов и хлоридов. [c.75] Химическое обессоливание воды включает два различных по характеру химических процесса удаления 1растворенных веществ осаждение и нонный обмен. Первая стадия заключается в обработке речной или другой природной воды коагулянтом и известью. Эти процессы проводятся в осветлителях. После этой стадии вода имеет pH 10,0. На второй стадии (ионный обмен) из воды практически полностью устраняются катионы на Н-ка-тионитных фильтрах и анионы — на анионитных фильтрах. В качестве сорбентов катионов используется сульфоуголь или катионит полистирольного типа КУ-2. [c.75] Химически обработанная вода практически полностью насыщена кислородом воздуха, который в основном обусловливает ее коррозионную активность. Температура этой воды 40 °С (да этой температуры природная вода подогревается перед поступлением ее в осветлители, а затем в другие узлы установки). [c.76] Все аппараты установок для химического обессоливания воды изготавливаются преимущественно из углеродистой стали некоторые детали их, контактирующие с кислыми средами (дренажные устройства, арматура и насосы) — из нержавеющей стали. Подогреватели этих вод обычно снабжаются латунными трубками. [c.76] Основными конструкционными материалами оборудования химической промышленности, контактирующего с химически обработанными водами, являются углеродистая сталь, медь и ее сплавы (латунь), алюминий. [c.76] О степени агрессивности H-Na-катионированной воды можно судить, например, по данным двухлетних коррозионных испытаний и эксплуатационных наблюдений за поведением оборудования из указанных материалов (табл. 4.1). Из данных таблицы следует, что скорость коррозии стали, латуни и алюминия возрастает с повышением температуры воды. [c.76] По этим формулам можно оценить относительную коррозионную агрессивность воды в течение первых суток контакта ее с металлом. [c.79] В табл. 4.2 представлены данные, характеризующие изменение состава и коррозионной агрессивности воды, прошедшей различные стадии химического обессоливания. [c.79] Содержащаяся в воде угольная кислота благоприятствует протеканию кислородной коррозии. В ее присутствии не создается на металле защитная пленка. Гидроксид железа (II) в ней растворяется. [c.80] При одновременном присутствии в воде Ог и СОг диоксид углерода практически не интенсифицирует кислородную коррозию, но стимулирует протекание коррозии с водородной деполяризацией. Избыточная угольная кислота крайне нежелательна, так как она препятствует созданию на стали защитной пленки. Кроме того, в присутствии угольной кислоты продукты кислородной коррозии легко переходят в раствор (они слабо связаны с поверхностью корродируемого металла). Загрязнение продуктами коррозии водной среды крайне нежелательно при производстве ряда химических продуктов, особенно при использовании катализаторов. [c.80] В табл. 4.3 приводятся данные по коррозионной агрессивности различных вод одной из ТЭЦ Москвы, которая обеспечивает тепло- и водоснабжение химических заводов [43]. Данные табл. 4.3 показывают, что наименьшей коррозионной агрессивностью в отношении углеродистой стали обладают химически обессоленные и Ыа-катионированные воды, несколько большей— Н-Ма-катионированные. Скорость коррозии возрастает с увеличением скорости движения химически обработанных вод. [c.80] В заключение следует отметить, что химическая обработка речной воды вполне удовлетворяет строгим требованиям химического производства по ряду показателей. Применение Ыа-. и Н-Ыа-катионированных вод предотвращает возможность об- разования накипи на поверхностях охлаждаемых аппаратов. [c.80] В условиях двухфазного потока (при образовании пара) умягченная вода не может быть использована, если охлаждаемый аппарат изготовлен из нержавеющей стали, латуни или алюминия. [c.80] Гидроксид натрия может вызвать коррозионное растрескивание стали. Данный коррозионный агент в достаточных количествах обусловливает так называемую щелочную хрупкость обычной стали. Это явление наблюдается в щелях, зазорах и других неплотностях, в которых в результате упаривания воды концентрация гидроксида натрия может возрастать до опасного предела 6% и более. Обессоленная же вода и дистиллят таким свойством не обладают. В щелочной среде латунь подвергается обесцинкованию, алюминий — общей коррозии. [c.81] Таким образом, химические методы подготовки воды позволяют практически полностью предупреждать возникновение солевых отложений на поверхностях оборудования. Коррозионная же агрессивность этих вод по отношению к углеродистой стали выше, чем вод речных. Кислородная и углекислотная коррозия стали в умягченных и обессоленных водах развивается быстрее, чем в жестких водах. Выбор конструкционных материалов оборудования, эксплуатирующегося в контакте с умягченными и обессоленными водами, зависит от степени подготовки воды. [c.81] В особо ответственных случаях при охлаждении аппаратов,, изготовленных из углеродистой или нержавеющей стали, если тепловая нагрузка охлаждаемых поверхностей превышает 300 кВт/м , необходимо использовать охлаждающую воду высокой чистоты. Особо чистые воды требуются также для производства некоторых видов продукции химических предприятий. [c.81] Вернуться к основной статье