مواد شيميايي برج خنك كننده افزودني هايي است كه به آب در گردش در برج خنك كننده اضافه مي شود تا در حد ممكن جلوي رسوب، خوردگي و زيست توده ها را بگيرد. آب در گردش در برج خنك كننده در فرآيند خنك شدن به مقدار قابل ملاحظه اي تبخير مي شود كه اين تبخير موجب افزايش غلظت املاح و رسوب مي گردد. مواد شيميايي كه به آب در گردش برج خنك كننده اضافه مي گردند بهترين نقش را در جلوگيري از ايجاد رسوب به عهده دارند. در ادامه به بررسي انواع مواد شيميايي قابل استفاده در برج خنك كننده مي پردازيم.
بررسي مواد شيميايي برج خنك كننده
بدون افزودن مواد شيميايي به آب برج خنك كننده راندمان كولينگ تاور به مرور زمان به دليل ايجاد رسوب، خوردگي و زيست توده ها كاهش خواهد يافت. مواد شيميايي كه مي توان به آب كولينگ تاور اضافه نمود به شرح زير است:
بايوسايد:
بايوسايد رشد ميكروبي توده هاي زيستي را متوقف مي كند ، اين ميكروارگانيسم ها نه تنها بروي عملكرد كولينگ تاور اثر مي گذارد بلكه براي سلامتي انسان ها نيز خطرناك است. استفاده از دو نوع بايوسايد متداول است زيرا استفاده از يك نوع بايوسايد موجب مقاومت ميكروارگانيسم ها شده و بعد از مدتي غير موثر خواهد بود. بهترين روش افزايش مداوم در دوز پايين بايوسايد به آب در گردش مي باشد و همچنين در فواصل زماني مختلف با افزايش دوز بايوسايد به آب سيستم شوك داده شود. در مواد شيميايي برج خنك كننده دو نوع بايوسايد مورد استفاده عبارتند از : بايوسايد اكسيد كننده و بايوسايد غير اكسيد كننده.
آب در گردش در برج خنك كننده در فرآيند خنك شدن به مقدار قابل ملاحظه اي تبخير مي شود كه اين تبخير موجب افزايش غلظت املاح و رسوب مي گردد. مواد شيميايي برج خنك كننده اضافه مي گردند بهترين نقش را در جلوگيري از ايجاد رسوب به عهده دارند.
براي ساليان طولاني كلرين به عنوان ماد از بين برنده ميكروارگانيسم ها و جلبك ها استفاده مي شد. در سال هاي اخير استفاده از كلرين به دليل ملاحضات زيست محيطي ، ايمني و خطرات اجرا بسيار كاهش يافته است. همانطور كه گفتيم بايوسايد ها به دو دسته اكسيد كننده و غير اكسيد كننده تقسيم مي شوند. اكسيد كننده ها اجزا سلول ميكروارگانيسم را اكسيد مي كنند ( واكنش انتقال الكترون ) . غير اكسيد كننده ها از روش شيميايي ديگري استفاده مي كنند. بايوسايد هاي اكسيد كننده هنوز هم بيشترين استفاده را در صنعت برج هاي خنك كننده دارند هر چند استفاده از كلرين كاهش يافته است.
وقتي كلرين به آب برج خنك كننده اضافه مي گردد به دو ماده هيپوكلروس و اسيد هيروكلريك تقسيم مي شود.
Cl2 + H2O Æ HOCl + HCl
ماده HOCL اكسيدان است كه به ساختار سلول ميكروارگانيسم حمله ميكند. افزايش pH موجب افزايش گسست HOCL به يون هيپوكلريت OCL- مي شود:
HOCl H+ + OCl-
هر دو HOCL و OCL- اكسيد كننده هستند ولي OCL- ضعيف تر است به دليل اينكه زمان بيشتري مي برد تا به ساختار سلول نفوذ كند. بنابراين در صورت افزايش pH قدرت و اثر كلرين به صور قابل ملاحضه اي كاهش مي يابد.
به مدت طولاني ، مواد شيميايي مورد استفاده در برج خنك كننده اسيد سولفوريك درجه پايين بود كه براي جلوگيري از تشكيل كربنات كلسيم به كار مي رفت، همينطور از كرومات و زينك به عنوان بازدارنده خوردگي استفاده مي شد. اين باعث مي شد كه كلرين به عنوان ميكروبايوسايد باشد كه pH اسيدي باقي مانده كلرين را به صورت HOCL نگه مي داشت. به دليل ملاحضات زيست محيطي و انتشارهگزاولنت كروميوم به محيط به دليل كرومات، استفاده از آن ممنوع شد. در روش هاي مدرن آلكالين با pH از 8.0 تا 9.0 مورد استفاده قرار مي گيرد و به جاي اسيد سولفوريك از بازدارنده هاي جديد استفاده شده است، همچنين ديگر از كلرين به عنوان بايوسايد استفاده نمي شود. همچنين با تغيير نوع پكينگ ها و كم شدن سطوح انتقال حرارت امكان گرفتگي بيشتر شده است و برنامه هاي اضافه كردن مواد شيميايي به آب برج خنك كن به كلي تغيير يافته است.
ايمني مسئله مهم ديگري است كه از محبوبيت كلرين كاسته است. گاز كلرين به شدت خطرناك است و قوانين نگهداري و استفاده آن به شدت در سال هاي اخير سختگيرانه تر شده است. به دليل مشكلات در نگهداري و استفاده از كلرين بسياري از صاحبان صنايع به دنبال جايگزين هاي مناسب براي آن هستند.
بوجود آمدن ارگانيك هاي كلرين شده مسئله ي ديگري است، ارگانيك هاي هالوژن شده به عنوان عامل سرطان زا شناخته شده اند و محدوديت هاي بسياري براي آن ها از سال 1979 اعمال شده است. آژانس حفاظت محيط زيست حداكثر مقدار 0.1 ppm تري هالومتان و بعدتر 0.08 ppm را در نظر گرفت است و حتي ممكن است در سال هاي بعد اين مقدار نيز كمتر شود.
در سال 1982 به صنايع نيروگاه اعلام شد كمترين مقدار كلرين را استفاده كنند به طوريكه حداكثر مقدار كلرين خروجي از آب برج خنك كننده 0.5 ppm باشد و مقدار خروجي ميانگين كلرين از آب برج خنك كن در طي دو ساعت كمتر از 0.2 ppm باشد. در سال 1985 اين اعداد سختگيرانه تر شد و اعلام شد حد استفاده از كلرين در آب برابر 0.011 ppm در ميانگين 4 روز باشد و 0.019 ppm براي ميانگين يك ساعته، محدوديت ها براي آب شور سخت تر و به ترتيب 0.0075 ppm و 0.013 ppm اعلام شد.
اين محدوديت ها موجب شد تا ديگر نتوان از كلرين براي كنترل رسوب و زيست توده ها استفاده كرد. ماده ديگري كه جايگزين كلرين شد ماده برومين Br2 بود. مانند كلرين ، برومين با آب واكنش مي دهد تا اسيد هيپوهالوس HOBr بوجود آورد، برومين هم قدرت اكسيد كننده مشابه كلرين دارد اما در شرايط مختلف بر كلرين برتري دارد. يك، جدا شدن HOBr در pH هاي بالاتر از HOCl اتفاق مي افتد كه آن را در محيط هاي آلكالين موثر تر مي كند. دو ، برومين با آمونيا مانند كلرين واكنش نمي دهد. سه، برومين براي آلياژ هاي مس خوردگي كمتري ايجاد مي كند.
برومين به روش هاي مختلف وارد آب برج خنك كن مي شود ، متداول ترين واكنش مايع سديم برومايد NaBr با كلرين يا هيپوكلريت در محفظه آب جبراني و سپس ورود به كوليگ تاور مي باشد. كلرين باعث فعال شدن اسيد هيپوبروموس در واكنش با نمك برومايد مي شود:
NaBr + HOCl Æ HOBr + NaCl
بازدارنده رسوب و خوردگي:
اين مواد تركيبي از فسفات ها، پليمر ها و آزول ها در نسبت هاي مختلف هستند كه نسبت تركيب آن ها به مقدار سختي آب بستگي دارد. ده ها سال است كه مواد شيميايي ضد خوردگي و ضد رسوب از اين تركيبات تهيه مي شوند و به نام هاي مختلف توسط شركت ها عرضه مي گردند. روش اعمال و دوز مورد استفاده به وسيله متخصص كيفيت آب طراحي مي گردد.
جهت مطالعه بيشتر به مطلب ” عمليات آبي در برج خنك كننده ” ، ” بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده ” مراجعه فرماييد ويديو هاي برج خنك كننده
http://badrantahvie.com/cooling-tower-chemicals/
مواد شيميايي برج خنك كننده افزودني هايي است كه به آب در گردش در برج خنك كننده اضافه مي شود تا در حد ممكن جلوي رسوب، خوردگي و زيست توده ها را بگيرد. آب در گردش در برج خنك كننده در فرآيند خنك شدن به مقدار قابل ملاحظه اي تبخير مي شود كه اين تبخير موجب افزايش غلظت املاح و رسوب مي گردد. مواد شيميايي كه به آب در گردش برج خنك كننده اضافه مي گردند بهترين نقش را در جلوگيري از ايجاد رسوب به عهده دارند. در ادامه به بررسي انواع مواد شيميايي قابل استفاده در برج خنك كننده مي پردازيم.
بررسي مواد شيميايي برج خنك كننده
بدون افزودن مواد شيميايي به آب برج خنك كننده راندمان كولينگ تاور به مرور زمان به دليل ايجاد رسوب، خوردگي و زيست توده ها كاهش خواهد يافت. مواد شيميايي كه مي توان به آب كولينگ تاور اضافه نمود به شرح زير است:
بايوسايد:
بايوسايد رشد ميكروبي توده هاي زيستي را متوقف مي كند ، اين ميكروارگانيسم ها نه تنها بروي عملكرد كولينگ تاور اثر مي گذارد بلكه براي سلامتي انسان ها نيز خطرناك است. استفاده از دو نوع بايوسايد متداول است زيرا استفاده از يك نوع بايوسايد موجب مقاومت ميكروارگانيسم ها شده و بعد از مدتي غير موثر خواهد بود. بهترين روش افزايش مداوم در دوز پايين بايوسايد به آب در گردش مي باشد و همچنين در فواصل زماني مختلف با افزايش دوز بايوسايد به آب سيستم شوك داده شود. در مواد شيميايي برج خنك كننده دو نوع بايوسايد مورد استفاده عبارتند از : بايوسايد اكسيد كننده و بايوسايد غير اكسيد كننده.
آب در گردش در برج خنك كننده در فرآيند خنك شدن به مقدار قابل ملاحظه اي تبخير مي شود كه اين تبخير موجب افزايش غلظت املاح و رسوب مي گردد. مواد شيميايي برج خنك كننده اضافه مي گردند بهترين نقش را در جلوگيري از ايجاد رسوب به عهده دارند.
براي ساليان طولاني كلرين به عنوان ماد از بين برنده ميكروارگانيسم ها و جلبك ها استفاده مي شد. در سال هاي اخير استفاده از كلرين به دليل ملاحضات زيست محيطي ، ايمني و خطرات اجرا بسيار كاهش يافته است. همانطور كه گفتيم بايوسايد ها به دو دسته اكسيد كننده و غير اكسيد كننده تقسيم مي شوند. اكسيد كننده ها اجزا سلول ميكروارگانيسم را اكسيد مي كنند ( واكنش انتقال الكترون ) . غير اكسيد كننده ها از روش شيميايي ديگري استفاده مي كنند. بايوسايد هاي اكسيد كننده هنوز هم بيشترين استفاده را در صنعت برج هاي خنك كننده دارند هر چند استفاده از كلرين كاهش يافته است.
وقتي كلرين به آب برج خنك كننده اضافه مي گردد به دو ماده هيپوكلروس و اسيد هيروكلريك تقسيم مي شود.
Cl2 + H2O Æ HOCl + HCl
ماده HOCL اكسيدان است كه به ساختار سلول ميكروارگانيسم حمله ميكند. افزايش pH موجب افزايش گسست HOCL به يون هيپوكلريت OCL- مي شود:
HOCl H+ + OCl-
هر دو HOCL و OCL- اكسيد كننده هستند ولي OCL- ضعيف تر است به دليل اينكه زمان بيشتري مي برد تا به ساختار سلول نفوذ كند. بنابراين در صورت افزايش pH قدرت و اثر كلرين به صور قابل ملاحضه اي كاهش مي يابد.
به مدت طولاني ، مواد شيميايي مورد استفاده در برج خنك كننده اسيد سولفوريك درجه پايين بود كه براي جلوگيري از تشكيل كربنات كلسيم به كار مي رفت، همينطور از كرومات و زينك به عنوان بازدارنده خوردگي استفاده مي شد. اين باعث مي شد كه كلرين به عنوان ميكروبايوسايد باشد كه pH اسيدي باقي مانده كلرين را به صورت HOCL نگه مي داشت. به دليل ملاحضات زيست محيطي و انتشارهگزاولنت كروميوم به محيط به دليل كرومات، استفاده از آن ممنوع شد. در روش هاي مدرن آلكالين با pH از 8.0 تا 9.0 مورد استفاده قرار مي گيرد و به جاي اسيد سولفوريك از بازدارنده هاي جديد استفاده شده است، همچنين ديگر از كلرين به عنوان بايوسايد استفاده نمي شود. همچنين با تغيير نوع پكينگ ها و كم شدن سطوح انتقال حرارت امكان گرفتگي بيشتر شده است و برنامه هاي اضافه كردن مواد شيميايي به آب برج خنك كن به كلي تغيير يافته است.
ايمني مسئله مهم ديگري است كه از محبوبيت كلرين كاسته است. گاز كلرين به شدت خطرناك است و قوانين نگهداري و استفاده آن به شدت در سال هاي اخير سختگيرانه تر شده است. به دليل مشكلات در نگهداري و استفاده از كلرين بسياري از صاحبان صنايع به دنبال جايگزين هاي مناسب براي آن هستند.
بوجود آمدن ارگانيك هاي كلرين شده مسئله ي ديگري است، ارگانيك هاي هالوژن شده به عنوان عامل سرطان زا شناخته شده اند و محدوديت هاي بسياري براي آن ها از سال 1979 اعمال شده است. آژانس حفاظت محيط زيست حداكثر مقدار 0.1 ppm تري هالومتان و بعدتر 0.08 ppm را در نظر گرفت است و حتي ممكن است در سال هاي بعد اين مقدار نيز كمتر شود.
در سال 1982 به صنايع نيروگاه اعلام شد كمترين مقدار كلرين را استفاده كنند به طوريكه حداكثر مقدار كلرين خروجي از آب برج خنك كننده 0.5 ppm باشد و مقدار خروجي ميانگين كلرين از آب برج خنك كن در طي دو ساعت كمتر از 0.2 ppm باشد. در سال 1985 اين اعداد سختگيرانه تر شد و اعلام شد حد استفاده از كلرين در آب برابر 0.011 ppm در ميانگين 4 روز باشد و 0.019 ppm براي ميانگين يك ساعته، محدوديت ها براي آب شور سخت تر و به ترتيب 0.0075 ppm و 0.013 ppm اعلام شد.
اين محدوديت ها موجب شد تا ديگر نتوان از كلرين براي كنترل رسوب و زيست توده ها استفاده كرد. ماده ديگري كه جايگزين كلرين شد ماده برومين Br2 بود. مانند كلرين ، برومين با آب واكنش مي دهد تا اسيد هيپوهالوس HOBr بوجود آورد، برومين هم قدرت اكسيد كننده مشابه كلرين دارد اما در شرايط مختلف بر كلرين برتري دارد. يك، جدا شدن HOBr در pH هاي بالاتر از HOCl اتفاق مي افتد كه آن را در محيط هاي آلكالين موثر تر مي كند. دو ، برومين با آمونيا مانند كلرين واكنش نمي دهد. سه، برومين براي آلياژ هاي مس خوردگي كمتري ايجاد مي كند.
برومين به روش هاي مختلف وارد آب برج خنك كن مي شود ، متداول ترين واكنش مايع سديم برومايد NaBr با كلرين يا هيپوكلريت در محفظه آب جبراني و سپس ورود به كوليگ تاور مي باشد. كلرين باعث فعال شدن اسيد هيپوبروموس در واكنش با نمك برومايد مي شود:
NaBr + HOCl Æ HOBr + NaCl
بازدارنده رسوب و خوردگي:
اين مواد تركيبي از فسفات ها، پليمر ها و آزول ها در نسبت هاي مختلف هستند كه نسبت تركيب آن ها به مقدار سختي آب بستگي دارد. ده ها سال است كه مواد شيميايي ضد خوردگي و ضد رسوب از اين تركيبات تهيه مي شوند و به نام هاي مختلف توسط شركت ها عرضه مي گردند. روش اعمال و دوز مورد استفاده به وسيله متخصص كيفيت آب طراحي مي گردد.
جهت مطالعه بيشتر به مطلب ” عمليات آبي در برج خنك كننده ” ، ” بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده ” مراجعه فرماييد ويديو هاي برج خنك كننده
برج خنک کننده مدار بسته