Сборник статей по организации водно-химического режима теплоэнергообъектов. Иван Тихонов
Читать онлайн книгу.
и гидролиз карбонатов в котле. Тем не менее считается, что в реальных условиях, как уже было сказано, полное разложение не достигается. Для оценки степени разложения бикарбоната и гидролиза карбоната на работающем котле достаточно провести анализ на щелочность котловой воды по фенолфталеину и метилоранжу. Доля неразложившегося карбоната и бикарбоната в котле определяется долей метилоранжевой щелочности в общей щелочности котловой воды.
∂к =Щм. о/ (Щф/ф+ Щм. о) ⠀⠀ (15)
где ∂к – доля углекислоты, оставшаяся в виде бикарбоната и карбоната в котловой воде после отгонки части углекислоты;
Щм. о – щелочность по метилоранжу, моль/л;
Щф/ф – щелочность по фенолфталеину, моль/л.
Для пояснения рассмотрим несколько примеров.
Предположим, щелочность исходной воды составляет НСО3 = 10 ммоль/л. Производим отгонку углекислоты. Затем производим анализ воды на щелочность по фенолфталеину и метилоранжу. В результате получаем, что количество кислоты на титрование по фенолфталеину равно 1 мл, по метилоранжу 9 мл.
Запишем схему разложения бикарбоната (процесс разложения бикарбоната описан в статье «Определение количества бикарбонатов, карбонатов и гидратов в воде в зависимости от значения рН воды»):
8,0NaHCO3 ⇿ 1,0Na2CO3+1,0CO2газ+Н2О
Т.е. концентрация бикарбоната 8,0 ммоль/л, карбоната – 1 ммоль/л. Количество выделившегося углекислого газа составит 1,0 ммоль/л. Исходное количество бикарбоната было 10 ммоль/л.
Получаем:
∂к =Щм. о/ (Щф/ф+ Щм. о) =9/ (9+1) =0,9
0,9 – доля углекислоты, оставшаяся в виде бикарбоната и карбоната в воде.
Т.е. только 10% углекислоты было удалено, что соответствует схеме разложения бикарбоната. Исходного бикарбоната 10 ммоль/л, количество удаленного углекислого газа 1,0 ммоль/л.
Продолжаем отгон углекислоты из воды и получаем следующие показатели.
По результатам анализа: количество кислоты по фенолфталеину – 6 мл, по метилоранжу – 4 мл.
Запишем схему разложения бикарбоната:
2,0NaHCO3 ⇿ 2,0Na2CO3+2,0CO2газ+Н2О <-> 4NaOH+4CO2газ
Т.е. концентрация бикарбоната 2,0 ммоль/л, карбоната – 2,0 ммоль/л, гидрата – 4 ммоль/л. Количество выделившегося углекислого газа составит 2,0+4,0=6 ммоль/л.
Получаем:
∂к = Щм. о/ (Щф/ф+ Щм. о) =4/ (6+4) = 0,4
0,4 – доля углекислоты, оставшаяся в виде бикарбоната и карбоната в воде.
Т.е. только 60% углекислоты было удалено, что соответствует схеме разложения бикарбоната. Исходного бикарбоната 10 ммоль/л, количество удаленного углекислого газа 6,0 ммоль/л.
Пример из производственной практики: паровой котел. Давление пара 8 бар. Для подпитки используется Na-катионитовая вода с щелочностью – 2,0 ммоль/л. Деаэраторная головка отсутствует. Возврат конденсата непосредственно в деаэраторный бак в количестве 70% от паропроизводительности. Доля подпитки ХВО – 0,3. Температура в деаэраторном баке поддерживается при помощи барботажа на уровне 90—99 0С.
Получаемая