О компании

Услуги

Отзывы

Публикации

Контакты

О декарбонизаторах О декарбонизации Еще раз о декарбонизации воды и декарбонизаторах Опросный лист

Еще раз о декарбонизации воды и декарбонизаторах.

В.С.Галустов, д.т.н., профессор.

В одной из статей [1] серии «Тепло-массообменные процессы и аппараты с непосредственным контактом фаз в теплоэнергетике» мы, на наш взгляд,  достаточно  подробно  рассмотрели  процесс удаления из воды сверхравновесного содержания диоксида углерода и оценили известные аппараты для его реализации.

К написанию настоящей статьи нас побудил тот факт,  что в последнее время  в рекламных материалах и публикациях по новым термическим деаэраторам (особенно струйного типа), часто отмечается их  способность удалять на ряду с кислородом и СО2 фактически до нулевого уровня.  Например,  в статье Н.Егорова [2] говорится, что в вакуум-атмосферном деаэраторе «АВАКС»   «углекислота полностью удаляется при нагреве воды  до  отметки  65С» без каких-либо дальнейших пояснений.

Отсутствие необходимых  пояснений  не редко вводит в заблуждение проектировщиков и специалистов по комплектации.  Создается иллюзия, что деаэраторы «нового» типа способны одновременно выполнять и функции декарбонизатора.

Напомним, что любые деаэраторы,  независимо от  конструктивного решения (термические десорберы) предназначены для удаления из воды О2 и СО2  от  равновесной  (для  соответствующей температуры) до некоторой заданной концентрации. Для СО2 обычно это ноль (следовый уровень).

Напомним также, что для деаэрации воду необходимо нагреть до температуры насыщения и создать атмосферу (водяной пар, называемый выпаром), в которую перейдут выделившиеся из воды газы и с которой они будут удалены из аппарата.

Источник образования  выпара  при  этом не имеет значения, это может быть пар от внешнего источника,  подаваемый с учетом стехиометрии нагрева  до  температуры  насыщения и с избытком, учитывающим выпар,  либо  пары вскипания деаэрируемой либо дополнительно подаваемой горячей воды,  перегретой выше температуры насыщения на столько, чтобы количество выпара было не ниже указанного.

Равновесное содержание СО2 при 30 С - 0,57 мг\л.,  а кислорода 1,6 мг\л. Минимально необходимый удельный расход выпара при этом  1,5-3 кг\т деаэрируемой воды (в последних рекомендациях порядка 30 кг\т).

На стадии  умягчения воды с использованием Н-катионирования или подкисления в результате разложения солей жесткости  в воду выделяется  избыточное  количество  углекислоты,  которое обычно в сотни раз превышает равновесное (например, в одном из рассматриваемых случае 350 мг\л,  что более чем в 600 раз превышает равновесную концентрацию).

Использование термического  метода для удаления сверхравновесного содержания газа будет просто  расточительством,  так как необходимый при этом расход выпара возрастает  практически пропорционально росту  начальной концентрации растворенных газов. Не трудно оценить,  что по вакуумному варианту  испарение (реализуется, например,  в  «АВАКСАх»),  даже всей деаэрируемой воды может оказаться недостаточным, что очевидно абсурдно.

Именно по указанной причине декарбонизацию  проводят  без нагрева как процесс физической десорбции в отдельном (до деаэратора) аппарате (декарбонизаторе) за  счет  взаимодействия  с воздухом, в  который и переходит сверхравновесная углекислота, о чем мы подробно говорили в [1].  Остаточная углекислота  (до 20 мг\л) удаляется вместе с кислородом в деаэраторе.

В деаэраторе  АВАКС  разряжение в приосевом газовом вихре (его формирование подробно описано в теориях центробежных форсунок Абрамовича, Пажи и других [3-5]) составляет несколько мм водяного столба. Температуре же насыщения 65С (упоминается автором [2]) соответствует разряжение 7,5 м (7500  мм),  которое может быть создано только с помощью специальной вакуумной схемы  (с пароструйным или водоструйным эжектором или с вакуумнасосом), которая  на рисунке в статье Н.Егорова показана,  но в тексте не описана. Вместе с тем, создание и поддержание вакуума в аппарате требует значительных капитальных и, что особенно неприятно, энергетических затрат.

Итак, использование аппарата АВАКС или любого другого деаэратора в качестве декарбонизатора как с технической, так и с экономической стороны НЕ ОПРАВДАНО!

Литература:

1. Галустов В.С. Декарбонизация  воды // Энергия и менеджмент.-2003.-N6.

2. Егоров Н. Вакуум-атмосферные   деаэраторы // АКВА-ТЕРМ.-2004.-N3.

3. Абрамович Г.Н. Теория центорбежных форсунок.-В кн.: Промышленная аэродинамика.-М.: БНТ ЦАГИ, 1944.

4.Бородин А.А. и др. Распыливание жидкостей.-М.:  Машиностроение,1967.

5. Пажи Д.Г., Галустов В.С. Основы техники распыливания жидкостей.-М.: Химия,1984.





 
© 1990—2013 ООО НПО «Политехника». Градирни эжекционные, деаэраторы, декарбонизаторы, установки обезжелезивания воды, подогреватели пароводяные, скрубберы, теплоутилизаторы. Металлообработка.
Использование материалов только с письменного разрешения.