Декарбонизация воды

Декарбонизация водыПри эксплуатации систем водо- и теплоснабжения наиболее острой проблемой является внутренняя коррозия, которая приводит к сокращению срока эксплуатации оборудования и трубопроводов под действием циркулирующей в них воды, содержащей растворенные газы. К наиболее распространенным и опасным коррозионно-агрессивным газам относится СО2 (в литературе можно встретить названия: диоксид углерода, углекислый газ, свободная углекислота и т.п.).

Большое количество СО2, значительно превышающее равновесное, образуется за счет разрушения бикарбонатных ионов при умягчении или деминерализации воды с использованием Н-катионирования, подкисления или обратного осмоса.

Декарбонизация воды – это процесс удаления из нее СО2 до остаточной концентрации, близкой к равновесной в системе «вода-воздух».

Поскольку парциальное давление СО2 в воздухе значительно меньше равновесного давления этого газа в воде, СО2 может десорбироваться (выделяться) из воды в воздух. Чем больше поверхность соприкосновения фаз вода/воздух, тем эффективнее десорбция СО2.





Закажите бесплатную консультацию через эту форму и получите

скидку 10% на все работы

До конца акции осталось:

 
 

 
 

 
 

 
 

часовминутсекунд

Оставьте заявку сейчас и получите бесплатный выезд специалиста и составление сметы работ



Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку своих персональных данных. Пользовательское соглашение.

Принцип действия декарбонизатора заключается в обеспечении большой поверхности соприкосновения фаз вода/воздух и десорбции СО2 из воды в воздух.

В качестве декарбонизаторов могут использоваться практически любые устройства, обеспечивающие высокую степень диспергирования исходной воды и большую площадь контакта ее с воздухом (противотоком или прямотоком).

Декарбонизаторы часто классифицируют по способу контакта фаз вода/воздух:

1. пленочные (с упорядоченной или неупорядоченной насадкой),

2. барботажные, капельные (вакуумно-эжекционные или распылительные),

3. мембранные.

Следует отметить, что, например, в технологии водоподготовки для теплоэнергетики, декарбонизация является сложнейшим процессом, поскольку растворимость СО2 в воде зависит от множества изменяющихся факторов (содержание СО2 в воздухе; температура, рН, минерализация, щелочность воды и т.п.).

Расчет параметров процесса декарбонизации и выбор типа аппарата всегда индивидуальны, поскольку исходные данные и граничные условия в каждой отдельной технологической схеме варьируются, например:

  • Исходная концентрация CO2 (Прямоточные водоструйные эжекторы не эффективны при концентрации СО2 в воде более 20 мг/л, а часто она на порядок выше)
  • Требуемая остаточная концентрация СО2 (Достижение остаточной концентрации СО2 3‑5 мг/л возможно только на противоточных насадочных декарбонизаторах).
  • Требуемая энергетическая и массообменная эффективность (Противоточные насадочные аппараты в 4-6 раз энергоэффективнее прямоточных) и т.п.

Наиболее распространенным типом декарбонизаторов воды являются противоточные пленочные аппараты с неупорядоченной насадкой, которые имеют высокую массообменную эффективность и низкие эксплуатационные затраты.

Реже применяют прямоточные распылительные декарбонизаторы — в тех случаях, когда сложно обеспечить работу пленочных аппаратов без засорения насадки и в установках водоподготовки котельных с высокой щелочностью воды после Н-катионитовых фильтров , когда требования к остаточной концентрации СО2 перед вакуумной деаэрацией относительно невелики.

Другие типы декарбонизаторов применяют значительно реже и обоснование их выбора носит, как правило, индивидуальный характер.

Противоточные пленочные декарбонизаторы с неупорядоченной насадкой.

Это цилиндрические аппараты, заполненные так называемой «насадкой» — специальными объемными фигурами из нержавеющего материала, которые имеют  большую удельную поверхность (керамические кольца

Рашига, Палля, седла Инталокс и др.)

В таком декарбонизаторе исходная вода поступает в верхнюю часть, где струями равномерно падает на насадку, по поверхности которой стекает тонкой пленкой в нижнюю часть аппарата. Снизу аппарата, навстречу водному потоку подается воздух, который увлекает за собой выделяющийся из воды углекислый газ и выходит через верхние патрубки.

Остаточная концентрация СО2 в жидкой фазе зависит от температуры, скорости потока воды, типа и объема насадки, а также от расхода воздуха.





Закажите бесплатную консультацию через эту форму и получите

скидку 10% на все работы

До конца акции осталось:

 
 

 
 

 
 

 
 

часовминутсекунд

Оставьте заявку сейчас и получите бесплатный выезд специалиста и составление сметы работ



Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку своих персональных данных. Пользовательское соглашение.

Прямоточные распылительные декарбонизаторы.

Декарбонизация водыПри разработке прямоточных распылительных декарбонизаторов предполагалось создать аппараты, отличающиеся от насадочных декарбонизаторов меньшими габаритами и материалоемкостью.

При большом разнообразии конструкций этих аппаратов, все они основаны на создании высокоскоростного потока капель воды в эжекторном устройстве для обеспечения контакта воды с большим количеством воздуха.

Принцип работы (на рисунке показан двухсторонний двухсекционный аппарат): Обрабатываемая вода распыляется форсунками в щелевую рабочую зону, эжектируя за собой воздух и обеспечивая большую поверхность взаимодействия фаз. СО2десорбируется из воды в воздух. Далее обработанная ввода поступает в накопитель и направляется потребителю, а воздух вместе с  СО2через каплеуловитель рассеиваются в атмосферу.

Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку своих персональных данных. Пользовательское соглашение.