Деаэрация воды

Деаэрация жидкости – это удаление (десорбция) из жидкости растворенных в ней газов – используется в технологических системах различных отраслей промышленности.

Деаэрации подвергается питательная вода котлоагрегатов и подпиточная вода для тепловых сетей.

Удаление из питательной воды растворенных в ней коррозионно-активных газов (кислорода О₂ и углекислого газа СО₂) – основной метод борьбы с коррозией пароводяных трактов и технологического оборудования.

Норма содержания кислорода и углекислого газа в воде зависит от давления и температуры: при их повышении корозионная активность кислорода и углекислого газа возрастает, так для подпиточной воды, водогрейных котлов с нагревом воды от 70 до 150^оС, растворенный углекислый газ должен отсутствовать, а остаточная концентрация кислорода не должна превышать 0,05 .

Основы процесса

Известны несколько способов деаэрирования воды:

- химический;

- десорбционное обескислороживание;

- термическая деаэрация.

Первые два способа вызывают попадание в обрабатываемую воду нежелательных примесей.

Термическая деаэрация лишена этого недостатка, любые растворимые газы удаляются при нагреве воды, т.е. одновременно с деаэрацией выполняется задача теплообменного оборудования.

С_Т=К_ГР_Г=К_Г(Р_общ-Р_нго)

где К_Г – коэффициент абсорбции газа водой

В промышленной практике деаэрации подвергаются вода с концентрацией в ней газов не превышающих 15-30 .

Растворы с такой концентрацией можно считать бесконечно разбавленными. В этом случае переход одного из компонентов из жидкой среды в газовую, не зависит от наличия в растворе в других компонентов и определяется лишь другим содержанием компонента.

При низких парциальных давлениях газа равновесие определяется законом Генри ,

где y - константа Генри; Р – полное давление; Х_а – содержание компонента в жидкой фазе.

При небольших давлениях (до 1 Мпа) коэффициент Генри не зависит от общего давления системы и коэффициентного состава фаз, а определяется только температурой раствора ,

где Н-const Генри, Х_а – мольная доля газа в растворе.

По величине коэффициента абсорбции a^а на основании закона Генри определяется зависимость концентрации газа в жидкости С:

, ,

где a^а – коэффициент абсорбции при данной температуре жидкости, приведенной к нормальным условиям; r_Г, r_ж – плотность газа и жидкости при нормальных условиях; Р_Г – начальное давление газа над поверхностью жидкости; Р₀ – нормальное давление.

Как видно из уравнения, при снижении поверхностного давления до нуля, СР_Г ® 0 равновесная конструкция С также снизится до нуля,т.к. нормальное давление паров жидкости над поверхностью раствора при его температуре насыщения достигает давление самой жидкости, то нормальное давление растворенного газа над поверхностью жидкости становится равным нулю. Следовательно и растворимость газа жидкости, также будет равным нулю, происходит насыщение газа из жидкости в первую фазу, в этом заключается принцип термической деаэрации.

Термическая деаэрация проводится в специальных аппаратах, называемых деаэраторами.

Термическая деаэрация может осуществляться при любом давлении. В зависимости от рабочего давления ТД делится на группы:

- вакуумные (ДВ), работающие при давлении 0,0075-0,05 МПа;

- атмосферные (ДА), с рабочим давлением Р=0,12 МПа;

- повышенного давления (ДП), работающие при давлении 0,6-0,8 МПа;

- деаэраторы перегретой воды.

Как любые тепло-масообменные аппараты ТД могут быть классифицированы по принципу формирования межфазной поверхности:

- с фиксированной поверхностью контакта фаз (ррр);

- с поверхностью, образующейся в процессе взаимодействия потоков (струйные, капельные, барботажные);

ДВ в эксплуатации сложнее атмосферных, в них требуется отсос выхода (эффекторами или другими устройствами); при не герметичности, в них может поступать воздух, они используются в основном, для деаэрации технической воды тепловых сетей; требования качества в этом случае ниже, а температура воды или пара для деаэрации около 100^о и меньше.

Дата добавления: 2014-03-11; просмотров: 928; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!