Xử lý nước trong lò hơi công nghiệp

Nước cấp vào nồi hơi ngoài các chỉ tiêu thông thường thì nước cấp còn đòi hỏi một chất lượng đặc biệt cao hơn về độ cứng của nước để có thể ngăn ngừa tối đa sự đóng cặn làm ăn mòn hệ thống nồi hơi,  giảm năng lực truyền nhiệt và cũng có thể gây ra những hậu quả xấu cho hệ thống hoạt động.

Hơi nước của nồi hơi được sử dụng rất rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp với một nguyên lý chung là nhờ sự chuyển hóa  nhiệt thành hơi. do vậy các loại cặn không tan trong nước được giữ lại trong nồi hơi. 

Tác dụng của nhiệt với do quá trình bốc hơi nước nồi hơi diễn ra các quá trình hóa lý khác nhau, trong quá trình này một loạt hợp chất bị phân hủy và một loạt hợp chất khác sinh ra… Nhiều trường hợp quá trình này dẫn đến sự tạo ra các hợp chất không hòa tan biến thành cặn bám hoặc bùn. Chất cặn dính chặt trên bề mặt nồi hơi hay làm lạnh có khả năng phá hoại sự làm việc của nồi hơi. Thành phần hóa học cặn kết bám trong nồi hơi công nghiệp được phân thành các nhóm sau:

 Cặn bám trên nồi hơi gồm các kim loại kiềm thổ chủ yếu bao gồm các hợp chất của canxi và magie: CaCO3, CaSO4, CaSiO3, Ca3(PO4)2, MgO, Mg(OH)2, Mg3(PO4)2….

I. Sự đóng cặn và sự ăn mòn trong nồi hơi công nghiệp

1. Sự đóng cặn

Cặn trong nồi hơi  được phân loại như sau:

- Lớp oxit sắt bảo vệ nồi hơi: Nó có màu nâu sẫm đến đen, rất mỏng ( < 0.1 mm), rắn chắc lớp cặn này không làm tăng nhiệt độ của bề mặt tường trao đổi nhiệt

- Lớp cặn xốp không mong muốn: Lớp cặn này thường có màu xám hoặc hơi nâu nhạt được tạo thành từ các chất nhiễm bẩn trong nước khi cho vào nối hơi. Nó luôn làm tăng nhiệt độ của bề mặt tường trao đổi nhiệt

- Lớp cặn sa lắng xốp: Lớp cặn này có màu nâu nhạt tới nâu đỏ nó được tạo ra của quá trình ăn mòn sắt ( được hình thành do lượng sắt có trong nước cấp nồi hơi. Lớp cặn này hầu như không tránh được trong nồi hơi

- Phồng rộp hoặc bong tróc cục bộ giống như cáu cặn do ăn mòn gây ra bởi oxy trong quá trình dừng lò hơi.

Các cáu cặn bám không mong muốn nó sẽ làm tăng nhiệt độ của tường lò hơi. Sự tăng nhiệt độ này phụ thuộc vào chiều dày của bám cặn thành phần và độ xốp của lớp cặn và có thể dẫn tới giảm độ bền, và làm hỏng hoặc gây nổ lò hơi

2. Sự ăn mòn do lớp cặn

Quá trình ăn mòn do bám căn trong nồi hơi  chủ yếu là do ăn mòn điện hóa. Đây là phản ứng hóa học giữa vật liệu kim loại với môi trường mà kết quả là bám cặn để lại nó làm giảm tuổi thọ thông thường của nồi hơi

II. Đối với xử lý nước nồi hơi (bên trong và bên ngoài nồi hơi)

1. Xử lý nước bên trong nồi hơi

Là quá trình xử lý bằng cách bổ sung định lượng hóa chất chuyển động cho nước cấp và nước nồi hơi nhằm tạo cặn dạng bùn ngay trong nồi hơi công nghiệp. Phương pháp này chỉ được áp dụng với các nồi hơi có năng suất truyền nhiệt thấp.

Cặn tạo ra do độ cứng và silicat nó có thể giảm đáng kể nếu thêm đủ một lượng Na3PO4 theo đúng tỷ lệ với độn cứng ban đầu của nước cấp vào nồi hơi. Trong quá trình vận hành nồi hơi thì cặn cần phải loại bỏ thông qua lượng xả đáy đủ lớn. Sau quá trình vận hành cần phải xả hết cặn lắng đọng để lại trong nồi hơi  thông qua xả đáy bổ sung.

2. Xử lý nước bên ngoài nồi hơi - lò hơi

Sử dụng các thiết bị làm mềm nước nhằm giữ lại độ cứng  và thay độ cứng bởi natri và từ đó nó được cải tiến tốt hơn nếu thêm các thiết bị lọc nước tinh khiết RO hoặc thiết bị khử khoáng