Статьи

Термическая деаэрация - это процесс десорбции газа, при котором происходит переход растворенного газа из жидкости в находяшийся с ней в контакте пар. Такой процесс может осуществляться при соблюдении законов равновесия между жидкой и газовой фазами. Совместное существование этих фаз возможно только при условии динамического равновесия между ними, которое устанвливается при длительном их соприкосновении.

При динамическом равновесии (при определенных давлении и температуре) каждому составу одной из фаз соответствует равновесный состав другой фазы. Доведение воды до сотояния кипения не является достаточным для полного удаления из нее растворенных газов. Удаление газов при термической деаэрации происходит в результате диффузии и дисперсного выделения их. При этом должны быть созданы условия перехода газов из воды в паровое пространство. Одним из таких условий является увеличение площади поверхности контакта воды с паром, что бы максимально приблизить частицы потока деаэрируемой воды к поверхности раздела фаз.

Положительно сказывается на процессе деаэрации увеличение средней температуры воды, так как при этом снижается вязкость ее и поверхностное натяжение и увеличивается скорость диффузии газов. В то же время эффективное удаление газа из воды также не является достаточным для эффективной деаэрации. Выделившийся из воды газ находится на поверхности жидкости или в непосредственной близости от нее, и при незначительном снижении температуры воды или повышении ее давления газ вновь поглощается водой.

Эффективная деаэрация достигается при полном отводе выделившихся газов за счет непрерывной вентиляции и вывода их из деаэратора. Газ из деаэратора отводится вместе с паром, который называется выпаром. Количество выпара оказывает существенное влияние на эффект деаэрации.

Применяемые деаэраторы различают по рабочему давлению, при котором происходит выделение газов из воды: деаэраторы повышенного давления (0,6-1,2 МПа); деаэраторы атмосферные (0,12 МПа); деаэраторывакуумные (0,0075-0,05 МПа).

Под номинальной производительностью деаэратора понимается расход всех потоков воды, подлежажих деаэрации, и количество сконденсировавшегося в деаэраторе пара.

Внутренняя коррозия стальных трубопроводов и оборудования вызывается растворенными в воде газами: кислородом О2, диоксидом углерода СО2, а также хлоридами Cl и сульфатами SO4. Особенно высокую коррозионную активность имеет кислород в присутствии углекислоты, которая в этом случае играет роль катализатора.

Коррозионная активность агента характеризуется коррозионным коэффициентом К, представляющим собой отношение массы металла, переведенного в продукт коррозии, к расходу коррозионного агента. При наличии в воде растворенного кислорода и диоксида углерода процесс коррозии железа описывается следующими формулами: Fe+2CO2+2H2O=Fe(HCO3)2+H2; 4Fe(HCO3)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3+8CO2 В процессе реакции каждая молекула растворенного кислорода переводит в продукт коррозии четыре молекулы железа. Коррозионный коэффициент кислорода в этой реакции: KO2=4Fe/O2=4*56/32=7 При отсутствии в воде растворенного диоксида углерода реакция проходит в виде: 4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3.

Коррозионный коэффициент кислорода при этой реакции: KO2=4Fe/3O2=4*32*56/3=2,34 Т.е. в 3 раза меньше, чем в присутствии растворенного диоксида углерода. Коррозионная активность CO2 в отсутствие растворенного кислорода значительно ниже. Реакция проходит по формуле: Fe+2CO2+2H2O=Fe(HCO3)2+H2; , а коррозионный коэффициент углекислоты KCO2=Fe/2CO2=56/2*44=0.64, т.е. в 2,74 раза меньше, чем кислорода в отсутствии СО2, и в 11 раз меньше, чем кислорода в присутствии СО2.