اسیدشویی در دیگ بخار

مواد پاک کننده اسیدی برای از بین بردن اسکال ها و سایر رسوبات معدنی استفاده می شود. به طور معمول، مواد فعال در چنین محلول هایی شامل چلاته کننده ها و اسیدهای معدنی همراه با بازدارنده های خوردگی و سورفکتانت ها می باشد.تمیز کردن اطراف آب بویلر با استفاده از اسید، اسیدشویی بویلر نامیده می شود. روش های مختلفی برای اسیدشویی در دیگ بخار در دستگاه های مختلف استفاده می شود و متخصصان شیمی با توجه به تجربه و شرایط اسکالینگ در بویلر اجازه استفاده از اسید را می دهد.رسوب گیری لوله های دیگ های بخار و افزایش خوردگی فلزات بکار رفته در مخازن و راکتورها در صنعت مشکلات فراوانی را به وجود می آورد و بایستی در این خصوص فکری نمود، که بهترین راه اسید شویی می باشد.در حال حاضر انتخاب حلال مناسب جهت اسید شویی مخازن تا حدی تجربی است، در صورتی که باید تستهای آزمایشگاهی انجام شود  و کارآیی بر روی نمونه ها و حتی دمای موثر و مفید نیز مشخص گردد، و از جهت دیگر انتخاب حلال مناسب به نوع بویلر،ایمنی و محیط زیست و ساختمان شیمیایی رسوبات و… بستگی دارد. در ادامه این پست به مراحل و شرایط اسید شویی دیگ بخار می پردازیم.

فرآیند اسیدشویی در بویلر

از علت های رایج اسید شویی دیگ بخار رسوب در داخل دیگ های بخار برای وجود عناصر کلسیمی، منیزیم و سیلیکا در آب و مخلوط شدن آن ها با فلز داخل بویلر بخار می باشدکه زمانی که این مواد به دیواره بویلر می چسبند می بایستی اسید شویی دیگ بخار انجام گردد.این رسوبات باعث خوردگی و رسوب گذاری در بویلر می شود و موجب سوراخ شدن دستگاه بویلر و یا حتی کاهش دمای حرارت خروجی و سبب کاهش بازدهی خواد شد. رسوبات هدایت حرارتی پایین تری نسبت به فلزات دارند که سبب بالا رفتن دمای فلز در دیواره احتراق می شودکه این موضوع باعث بالا رفتن میزان سوخت جهت تولید بخار می گردد در واقع ضریب انتقال حرارت کاهش می یابد.معمولاً از اسید کلریدریک و اسیدهای هیدروفلوریک برای اسیدشویی در بویلر استفاده می شود که مقدار اسید باید 3 تا 7 درصد مقدار آب در دیگ باشد. و مقدار اسید هرگز نباید بیشتر از 15 درصد باشد. دمای محلول شیمیایی آب باید تقریباً 140 درجه فارنهایت باشد و زمان تمیز کردن برای اسیدشویی در دیگ 5 تا 8 ساعت است اما با توجه به شرایط دستگاه قابل تغییر است.در دیگها از سوخت هایی با پایه گاز یا مایع استفاده می شود که این سوخت ها تولید دوده و خاکستر می کنند. از طرفی هیدروژن موجود در سوخت با اکسیژن هوا واکنش داده و تولید آب می نماید و این آب با   so3  واکنش داده و اسید سولفوریک تولید می کند، که همین اسید باعث خوردگی لوله ها می شود و بایستی در اسرع وقت اسیدشویی گردد. در اسید شویی به روش شیمیایی برای حذف دوده و ترکیبات اسیدی به وجود آمده نیاز به محلول خنثی کننده و تمیز کننده داریم که تشکیل شده از آب ، ماده ضد خورندگی اسید و کربنات دوسود سبک.جهت تهیه این محلول خنثی کننده به ازاء هر متر مکعب آب حدود 50 کیلوگرم کربنات دوسود سبک و به میزان 3 کیلوگرم ماده ضد خورندگی اسید، با یکدیگر ترکیب کرده و توسط پاشش پمپ دوده ها را تمیز و اسید را خنثی نمود. یکی دیگر از عامل های مهم در انتخاب حلال در فرآیند شستشو، جنس لایه های رسوب گذاری شده است که مرسوم ترین آنها رسوبات اکسید مس و آهن می باشد. این خرابی ها در سیستم آب ورودی باعث خوردگی آلیاژهای مس در کندانسور و اتصالات مبدل های حرارتی شده و این خوردگی ها به بویلر انتقال داده می شود.

زمان شستشوی شیمیایی

دانسیته رسوب ها، یکی از معیارها در تعیین زمان مناسب جهت شستشوی شیمیایی بویلرها می باشد. بویلر هایی که با فشار بالا کار می کنند در مقابل رسوبات دارای تحمل کمتری هستند.  عواملی از قبیل دمای بالا در بویلرها و دبی زیاد حرارتی و فشار بالا باعث افزایش دما، از حد مجاز و افزایش خوردگی زیر رسوبی می شود. با آنالیز رسوبات می توان به جنس رسوبها و موقعیت تشکیل رسوبات پی برد که کمک شایانی در انتخاب نوع حلال شستشوی شیمیایی می نماید.

مواد مورد نیاز اسید شویی دیگهای بخار:

.نیترات سدیم

.فسفات تری سدیک

.دترژان بدون کف

.کربنات سدیم

.آمونیوم دی فلوراید

.اسید کلریدریک

.بازدارنده اسید

.ماده مرطوب کننده

جهت کنترل اسید شویی و جلوگیری بیش از حد خوردگی در بویلر نیاز به آزمایشات تعیین ترکیبات اسید داریم. اسید پایه ای که در دیسکلر استفاده می شود اسید کلریدریک است که در صورتی که غلظت آن بیش از 20ppm    گردد باعث خوردگی می شود. اسید شویی بدون خوردگی نیست و بهتر است آب دیگ را مطابق استاندار حفظ کرد تا کمتر به اسید شویی نیاز شود. دیسکلر تهیه شده جهت اسید شویی باید از شرکت های معتبر تهیه گردد و در شرایط مناسب نگهداری شوند که خاصیت خود را از دست ندهند درضمن بعد از انتقال اسید به موقعیت استفاده، بهتر است دوباره آزمایش گردد. متداول ترین حلال ها که در اسید شویی استفاده می شود عبارتند از: اسید سیتریک،اسید هیدروکسی استیک،اسید کلریدریک،اتیلن دی آمین تترا استیک اسید، اسید فرمیک، برومات آمونیوم و پرسولفات آمونیوم که شستشو دهنده مس است.

مراحل اسید شویی دیگ بخار

برای اسید شویی بویلر ها یا همان دیگ های بخار دانستن میزان رسوبات در واحد سطح الزامی بوده و مراحل زیر را باید بکار گرفت:

• چربی گیری سطوح
• اسیدشویی با مخلوط های  اسید HF,HCL
• پسیو کردن با نیترات آمونیوم به وسیله تکنسینها توسط چکش مخصوص

در فراید اسید شویی بویلر ها با چرخش اسید کلریدریک و فلوریدریک گرم صورت گرفته، لایه مگنتیت با اسیدهای نامبرده واکنش می دهد و غلظت آهن در محلول شوینده افزایش می یابد.برای محافظت از فولاد تمیز شده از رسوبات در مقابل اثر اسید،یک محافظت کننده ی اسیدی به آن اضافه می شود.این محافظت کننده اسیدی نرخ خوردگی را تا حدود 50mpy کاهش می دهد.

اقدامات پس از اسید شویی

بعد از اسیدشویی در بویلر می توانید آب را با 5 تا 10 درصد خاکستر سودا برای حذف سیلیکات و سیلیس بجوشانید. استفاده از خاکستر سودا پس از اسیدشویی دیگ دو مزیت دارد:

1- سیلیس را از صفحه جدا می کند

2- ذرات اسیدی را از سمت آب بویلر حذف می کند، زیرا وقتی ذرات اسیدی با قلیایی واکنش نشان می دهند خنثی می شوند.پس از انجام این کار می توانید با شستن آن با آب نرم از بویلر استفاده کنید.

چه اقدامات احتیاطی در هنگام اسیدشویی در دیگ بخار لازم است؟

اقدامات احتیاطی زیر در هنگام اسیدشویی در دیگ ضروری است:پس از مشاوره با یک متخصص شیمی از مواد شیمیایی استفاده کنید.هنگام مخلوط کردن آب و اسید از PPE مناسب استفاده کنید.مقدار کمی اسید باید در آب اضافه شود نه آب در اسید.سیستم گردش مواد شیمیایی مناسب باید در دسترس باشد تا بتوان اسکال ها را به درستی از دیگ جدا کرد.از این فرآیند در ریتیوب بویلر استفاده نکنید.بویلر را پس از اسیدشویی به درستی بشویید.پس از شست و شوی بویلر مطمئن شوید که ذرات اسیدی به طور کامل از خم‌های U و قسمت‌های پنهان بویلر پاک شده است.