|
حلال EDTA: هم اكنون تعداد زيادي از شستشو
شيميايي توسط حلال EDTAانجام مي‌شود. EDTA جزو تركيباتي از گروه كيلانت
ها است كه به شدت در تشكيل كمپلكس كاتيون هاي دو و سه ظرفيتي موثر
است. اين ارتباط پيوندي ازطريق نيتروژن و نيمي از اتمهاي اكسيژن موجود
در ملكول EDTAايجاد مي‌شود و ساختمان يونها به صورت يك قفس است.
در اغلب روشها، عمدتا از تترا آمونيوم EDTA استفاده مي‌كنند كه در اين
ماده دو اتم از چهار اتم هيدروژن موجود، در آخر ملكول EDTAبا يونهاي
آمونيوم (NH4+) جايگزين شده‌اند. آمونياك، يك ماده قليايي
بوده و عمدتا شستشو EDTAدر pH بين 9تا 5/9 انجام مي‌شود. تاثير تترا
آمونيوم EDTA بر روي رسوبات، كمتر از HCl است. بنابراين براساس تجربه،
بويلرهابا يك محلول پنج درصد پر شده و سپس‌توسط مشعلها تا دماي 275درجه
فارنهايت‌گرم مي‌شوند. اين عمل سبب افزايش فعاليت اين ماده مي‌شود.
در واحدهاي با گردش طبيعي پس ازگرمايش اوليه به‌طور مرتب، بويلر تا دماي
240 درجه فارنهايت خنك شده و مجددا تا دماي 275درجه گرم مي‌شود تا
گردش طبيعي انجام شود. عموما پيمانكاران شستشو بويلر، به‌جاي گرم و
سرد كردن از يك پمپ خارجي (كه قبل از عمليات شستشو نصب شده است)
براي گردش‌حلال از پايين ترين جمع كننده تا درام بالا استفاده مي‌كنند.
مرحله حذف آهن توسط EDTA ممكن است به‌منظور پايدار شدن غلظت آهن از 12تا
36 ساعت به‌طول انجامد. غلظت EDTAآزاد نبايد به زير 4/0 درصد كاهش يابد و
درصورتي كه اين غلظت به نزديك اين عدد برسد بايد بخشي از حلال، تخليه
شده وحلال جديد اضافه شود. پس از تكميل مرحله حذف آهن، سيستم تا
دماي150درجه فارنهايت سرد مي‌شود. سپس يك‌اكسيد كننده مثل هوا، با
نيتريت سديم، اكسيژن يا پراكسايد هيدروژن به محلول،تزريق مي‌شود تا حذف
مس انجام شود.
اين مرحله عموما كوتاهتر از مرحله حذف آهن بوده و ممكن است سه تا هشت
ساعت به طول انجامد. اين ماده اكسيد كننده، مس را به درجه اكسيداسيون
2+ مي‌رساند تا با EDTA كمپلكس تشكيل دهد. در مورد مزاياي استفاده از تترا
آمونيوم EDTAمي‌توان گفت كه اين ماده از خورندگي كمتري نسبت به
HClبرخوردار بوده و در pH قليايي عمل مي‌كند. بنابراين اگر بخش كوچكي از
اين ماده بعد از شستشو و آب‌كشي در بويلر باقي
بماند هيچ صدمه‌اي به لوله‌هاي بويلر نمي‌زند. در ضمن اين ماده‌مثل
HClخطرناك نيست، اگر چه بوي آمونياك آن آزار دهنده است. از معايب اين
ماده مي‌توان به نياز به گرم بودن محلول هنگام فرآيند
شستشو اشاره كرد.
يادآوري مي‌شود معمولا در طي فرآيند شستشو شيميايي
با هر نوع اسيد و حلالي مجاز به روشن نگاه داشتن مشعلهاي بويلر براي
گرم كردن نيستيم. زيرا گرماي موضعي درسطح لوله هاي در تماس با اسيد
به شدت خوردگي به وجود مي‌آورد.
EDTA يكي از حلالهايي است كه از آن‌به صورت ساكن مي‌توان براي شستشوي اسيدي استفاده كرد. بنابراين اين پديده جزو مزاياي اين اسيد است
نه معايب آن. اگر چه EDTAبه خطرناكي HClنبوده ولي به‌دليل دماي
بالاي آن بايد موارد ايمني، مورد توجه قرار گيرد. اگر دماي بويلر به بيش
از 300درجه فارنهايت برسد EDTA تجزيه مي‌شود. در صورت داغ شدن، حجم آب
بويلر زياد مي‌شود و بايد بخشي از آن تخليه شود و اين كار بايد در زير يك
پوشش نيتروژن انجام شود.
آخرين مورد نيز آنكه EDTAاز HCl گرانتر است. با اين كه تعداد معايب آن
نسبتا زياد به‌نظر مي‌رسد، اما مزاياي موجود، معايب آن را مي‌پوشاند كه
عمده ترين آن خوردگي كم و توانايي بالاي آن در اغلب موارد است.
توانايي حذف رسوبات مس با همان حلال، هنگام استفاده از اكسيژن كمكي
يا هوا از ديگر مزاياي مهم آن است. تركيب ديگر EDTA، تركيب دي آمونيومي
آن است. اين حلال براي pHپنج تا 6 تنظيم مي‌شود، از فعاليت بيشتري
نسبت به تتراآمونيوم EDTA برخوردار بوده و فقط بايد دماي آن تا 200 درجه
فارنهايت گرم شود تا تاثير مناسبي داشته باشد.
به هرحال كاهش دما، توانايي اين ماده در گردش طبيعي آن در بويلر را
كاهش خواهد داد.
اسيد سيتريك: اسيدسيتريك نيز مانند EDTA سبب اتصال يونهاي آهن
و مس مي‌شود. فرآيند شستشو با اسيد سيتريك شبيه فرآيند EDTA است. دو
نوع از اين حلال به‌صورت مونوآمونيومي و دي آمونيومي مورد استفاده قرار
مي‌گيرد.
در اولي pHمحلول حدود 5/3 تا 4 و دماي بهينه در محدوده 180تا 200 درجه
فارنهايت است. حلال دي‌آمونيوم سيتريك اسيد داراي pHبالاتري (درحدود 5
تا 6) بوده و تاثيرگذاي كمتري برروي رسوبات دارد. از اين رو دماي بالاتر
(240 تا 275 درجه فارنهايت) براي عملكرد بهينه مورد نياز است. اسيد
سيتريك به‌قدرت EDTAنيست. اين ماده در برخي موارد براي
شستشو اسيدي توصيه مي‌شود. و بيشتر در بويلرهايي
كه‌محدوديت خوردگي آلياژ توسط ساير اسيدها وجود داشته باشد از آن استفاده
مي‌شود. استفاده از اين ماده براي شستشو اوليه
بويلرهاي بازيافت حرارت از كابردهاي اين حلال است.
اسيدسيتريك مانند EDTA يك ماده آلي است و مي‌تواند پس از انجام مراحل
شستشو، درصورت مجاز بودن از نظر زيست محيطي،
باحرارت تبخير شود.
اسيد هيدرواكسي استيك و اسيدفرميك، اسيد هيدرواكسي استيك (C2H5O3)
و اسيد فرميك (C2H2O2) از اسيدهاي قوي
آلي است كه در شستشو بويلرهاي يك بار گذر مورد
استفاده قرار مي‌گيرند.
همانطور كه قبلا اشاره شد، درشستشوي واحدهاي يك بار گذر، سوپرهيترها و
ري هيترها نيز، مورد شستشو قرار مي‌گيرند.
اسيد كلريدريك به دليل آسيب رساني يون كلر به لوله هاي فولادي در
اين مناطق قابل استفاده نيست. تركيب اسيد هيدروكسي استيك و اسيدفرميك
يك راه حل بسيار خوب براي اين موضوع است. در شروع كار، غلظت 2درصد
از اسيد هيدروكسي استيك و يك درصد اسيد فرميك متداول بوده و دماي بهينه
از 80 تا200 درجه فارنهايت است. اين اسيدها خطرناكند، بنابراين پيش بيني
هاي احتياطي و ايمني لازم در برابر آنها بايد همانطور كه براي ديگر
محلولها رعايت مي‌شود در نظرگرفته شود.
مشكلات دفع فاضلاب: فاضلاب ناشي از فرآيندهاي شستشو بويلر، مجوز دفع در محيط زيست را ندارند، مگر آنكه به مقدار لازم تصفيه
شوند، كه هزينه تصفيه بر كل هزينه عمليات افزوده خواهد شد. در مورد
بعضي از حلالها، استانداردهاي زيست محيطي، اجازه تبخير آنها در بويلر را
مي‌دهد كه اين مزيت خوبي براي حلالهاي آلي است، كه به راحتي تبخير
شده و براي بويلر نيز مشكل خوردگي ندارند. در برخي واحدها، فاضلابها به
استخرهاي خنثي سازي هدايت مي‌شوند. اين كار بيشتر در مورد فاضلابهاي با
محلول HCl انجام مي‌شود.
اين فاضلاب ها به استخرهايي هدايت مي‌شوند كه در آنجا شير آهك تزريق
شده و سبب افزايش pHو ته نشيني فلزات سنگين مي‌شود. تصفيه شير آهك
براي فاضلابهاي محتوي زائدات كيلانتي از اثر كمتري برخودار است، زيرا
كيلانتها تركيبات فلزي خود را با قدرت زيادي حفظ مي‌كنند. دربرخي موارد
دفع محلي رسوبات، مجاز نبوده و اين موضوع باعث محدود شدن انتخاب نوع
حلال، مي‌شود. صفحه
قبل
منابع:
1- نفري، محمدرضا - شستشوی شيميايي دستگاههاي صنعتي - انجمن‌خوردگي
ايران - سال 1379
2-Buecker, B."A Step-by-Step Guide toChemical Cleaning of Boilers" Chem.Eng.
Progress, Sep. 96
3-Buecker, B."Select the Proper BoilerCleaning
Solvent"Chem.Eng.Progress,Oct.2001
4-Herman,K.W.&Gelosa,L.R., WaerTreatment for Heating and ProcessSteam
boilers, Power Eng., April 1973.
جهت دریافت اطلاعات بیشتر و مشاوره های لازم با شرکت
بخارپویان تماس حاصل فرمایید.
|
