Амины и непрерывная обработка воды
Амины и их смеси широко используются при выработке пара. Тысячи котлов или контуры всех ступеней давления уже обрабатывались с применением альтернативных органических химреагентов. Естественно, что на рынке имеется ряд продуктов, которые не только бесполезны, но и опасны. Однако, наряду с ними есть также ряд отличных продуктов.
Некоторые используемые амины недостаточно стабильны, другие имеют адекватную стабильность даже при высоких давлениях и температурах. Ниже приводятся два положительных примера [13]:
- - на крупнейшем нефтеперерабатывающем заводе в Германии (PCK Schwedt, Brandenburg) на старой и новой ЭС воду обрабатывали с применением Helamin®. (смесь низколетучих пленкообразующих полиаминов и летучих нейтрализующих и щелочных аминов). Основные параметры самого мощного блока: паропроизводительность - 700 т/ч, давление/температура острого пара - 90 бар/535 °С.
- - на одной ТЭЦ в южном районе Германии (SWM Мюнхен, Бавария), среди других, два контура прямоточных котлов (давление/температура острого пара - 200 бар/540° С, температура пароперегрева 540° С) обрабатывались тем же самым органическими химреагентом Helamin®.
Несмотря на значительные различия в приведенных примерах (барабанные и прямоточные котлы), у них есть одна общая важная характеристика. Подача пара или тепла в зависимости от меняющихся потребностей (изменения нагрузки и частые пуски/остановы) по крайней мере, также важны, как и непосредственно выработка мощности. В первом случае, пар подается на НПЗ (свыше 70 км от паропроводов), а во втором случае, в разветвленную систему централизованного теплоснабжения с распре-делением пара и горячей воды в Мюнхене. Результаты экспериментов свидетельствуют о преимуществе применения органических химреагентов. На указанных объектах химреагенты под торговой маркой Helamin® применяются уже в течение 20 лет (Табл. 3).
| Отрасль промышлен-ности, цикл или энергоблок | Паропроиз-водитель-ность, т/ч* | Давление, МПа (фун-тов на кв. дюйм) | Темпера-тура ост-рого пара, °C | Тип котла | Примене-ние Helamin® |
| Целлюлозно-бумажная | 6,5 (943) | Барабанный | |||
| Очистительная установка | 9 (1305) | Барабанный | |||
| Очистительная установка | 8 (1160) | Барабанный | |||
| Электроэнерге-тическая | 15,4 (2234) | Барабанный | |||
| Целлюлозно-бумажная | 8,9 (1291) | Барабанный | |||
| ТЭЦ | 6 (870) | Барабанный | |||
| Очистительная установка | 6 (870) | Барабанный | |||
| Электроэнерге-тическая | 20 (2901) | Прямоточный | |||
| Комбинированный цикл | 8,2/0.6 (1189/87) | Котел-утили-затор (бара-банный) | |||
| ЭС и обессоли-вающие установки | 8 (1160) | Барабанный | |||
| ЭС и обессоли-вающие установки | 11 (1595) | Барабанный | |||
| Целлюлозно-бумажная | 12,5 (1813) | Барабанный | |||
| Комбинированный цикл | 8,5/0,6 (1233/87) | Котел-утили-затор (бара-банный) |
Таблица 3: Примеры циклов ЭС, работающих на ископаемом топливе, с обработкой воды Helaminâ.
* общее производство пара на котлах обработкой воды Helaminâ на площадке
В соответствии с собранной за последние два года информацией, ввод в контур органических химреагентов дал положительные результаты на ряде установок комби-нированного цикла.
В заглавии данной статьи содержится вопрос: существует ли ниша для альтернативных органических химреагентов при непрерывной обработке воды? Ответ авторов четко - да! Давайте вернемся к ситуации 90-х гг. В ноябре 1991 г., один из авторов данной статьи принимал участие в работах по переводу первого в США прямоточного котла на
Фильтры-обезжелезиватели. Фильтры этого класса предназначены главным образом для удаления из воды железа и марганца, находящихся в растворенном состоянии. В качестве фильтрующей среды используются различные природные вещества, включающие в свой состав двуокись марганца (Birm, Filox, Greensand и т.п.). Двуокись марганца служит катализатором реакции окисления, при которой растворенные в воде железо и/или марганец переходят в нерастворимую форму и выпадают в осадок, который задерживается в слое фильтрующей среды и в дальнейшем вымывается в дренаж при обратной промывке (см. также "Методы удаления железа. Каталитическое окисление"). В процессе окисления железа и марганца некоторые фильтры также эффективно удаляют растворенный в воде сероводород. Некоторые из фильтрующих сред требуют регенерации перманганатом калия. При больших концентрациях железа и/или марганца применяют специальные методики, способствующие их более интенсивному окислению.
Фильтры-умягчители. Обширный класс устройств, предназначенных для снижения жесткости воды. Благодаря применению специальных засыпок фильтры этого типа могут обладать комплексным действием и способны также удалять из воды определенные количества железа, марганца, нитратов, нитритов, сульфатов, солей тяжелых металлов, органических соединений (см. также "Комбинированные фильтры"). Фильтры этого типа требуют регенерации солевым раствором и поэтому снабжены специальным баком для приготовления регенерирующего раствора (солевой бак).
Угольные фильтры. Активированный уголь уже давно применяется в водоочистке для улучшения органолептических показателей качества воды (устранения постороннего привкуса, запаха, цветности). Благодаря своей высокой адсорбционной способности активированный уголь эффективно поглощают остаточный хлор, растворенные газы, органические соединения. Однако, так как накапливающаяся органика трудно выводится из угля при обратной промывке, то возможен залповый сброс загрязнений в выходную линию. Для предотвращения этого явления засыпка из активированного угля требует периодической замены. В настоящее время для увеличения ресурса работы применяют активированный уголь из скорлупы кокоса, адсорбционная способность которого в 4 раза выше, чем угля, получаемого традиционными методами (например, из древесины березы). Для борьбы с биологическим зарастанием применяют также специальные угли с бактериостатическими присадками.
Ультрафиолетовые стерилизаторы. Наиболее распространенным методом борьбы с бактериологическим загрязнением (наличием в воде микробов и бактерий) является облучение воды ультрафиолетом. При этом параметры излучения подобраны таким образом, что гарантируют почти полную стерилизацию воды. В качестве стерилизаторов этого типа широко применяются специальные ультрафиолетовые лампы, смонтированные в жестком корпусе, внутри которого протекает вода, подвергаясь воздействию ультрафиолетового излучения.
Системы подготовки питьевой воды. Наиболее прогрессивными системами подготовки питьевой воды в настоящее время являются обратноосмотические системы. Вода, получаема с помощью таких установок обладает прекрасными вкусовыми качествами и по своим свойствам близка к талой ледниковой вое. Ключевая компонента такой системы - полупроницаемая мембрана, от качества и материала которой зависит степень очистки воды, достигающая 98-99%. Для обеспечения нормальной работоспособности, система комплектуется предварительными картриджными фильтрами, насосом и т.д. в зависимости от параметров исходной воды. Устанавливаются такие системы, как правило, на кухне и используются только для получения воды, расходуемой на пищевые цели. В качестве таких систем наша компания предлагает установки компании HF. Также могут быть использованы коммерческие системы подготовки питьевой воды.