Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, ХИМИЯ

Оценка возможности применения реагентов для химиче-ской очистки подогревателей

irina_krut2019 1000 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 40 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 21.01.2020
Объем работы – 46 с., 6 рис., 7 табл., 43 использованных источника. Ключевые слова: химическая очистка, ингибиторы коррозии, латунные трубы, теплообменное оборудование, Тема «Оценка возможности применения реагентов для химической очистки подогревателей». В настоящей работе был исследован состав осадка и возможности применения реагентов для химической очистки регенеративных подогревателей ТЭЦ №1, г Читы. Работа состоит из введения, литературного обзора по свойствам отло-жений, применяемым реагентам, способам очистки отложений в теплооб-менном оборудовании. Экспериментальная часть включает исследование состава отложений, подбор реагента и условий для оптимального удаления осадка с внутренней поверхности латунных труб регенеративных подогревателей ТЭЦ №1, г Чи-ты.
Введение

В настоящее время проблема образования отложений в технологиче-ском и теплообменном оборудовании, а также в трубопроводах очень акту-альна. Решение проблем ресурсо и энергосбережения тесным образом связано с техническим состоянием теплообменного оборудования энергетических установок. Присутствие твердых отложений, накипи, всевозможных загрязнений на теплообменных поверхностях приводит к значительному снижению общей интенсивности процесса теплопередачи, понижению тепловой производительности, повышению расхода теплоносителя (перерасход топлива в зависимости от толщины слоя накипи: 1мм – 3-4%, 5мм – 9-14%), температурного напора, и в конечном результате, топливно-энергетических ресурсов. При данном несоблюдении технологического режима эксплуатации теплообменного оснащения понижает эффективность его работы (наличие накипи толщиной 4-6 мм свидетельствует о снижении интенсификации теплообмена на 25-30%). Заиленность проводящих сетей, в свою очередь, ведет к понижению давления, преждевременному износу и неисправностям насосов и т.д. Борьба с отложениями идет в нескольких направлениях: ? первое – это химическая водоподготовка. Во время работы оборудо-вания теплоноситель (вода) подвергается особой обработке с целью уменьшения её жесткости; ? второе – очистка оборудования в период планово-технических ремонтов. Для удаления отложений и накипи с внутренних поверхностей тепло-обменного оборудования используют методы чистки, базирующиеся на различных принципах влияния на отложения. Существует несколько способов очистки, которые применяются в настоящий момент: химическая очистка, механическая чистка, гидромеханическая чистка, электроимпульсная очистка, гидродинамическая чистка. Целью работы является исследование возможности применения реа-гентов для химической очистки регенеративных подогревателей ТЭЦ№1, г. Читы. Задачами исследования стало: изучить литературу, посвященную данной тематике, изучить реагенты для химической очистки теплообменного оборудования, рассмотреть ингибиторы, исследовать состав осадка, исследовать возможности применения реагентов для очистки латунных труб. Объект исследования – химическая очистка регенеративных подогревателей ТЭЦ№1, г. Читы.
Содержание

Реферат 8 Обозначения и сокращения 9 Введение 10 I Литературный обзор 12 1.1 Источники образования отложений в теплообменном оборудовании 12 1.2 Реагенты для химической очистки подогревателей 14 1.2.1 Классификация реагентов для химической очистки подогревателей………………………………………………………………15 1.2.2 Реагенты, рекомендуемые для очистки теплообменников 16 1.3 Ингибиторы применяемые при химической очистке подогревателей 18 1.3.1 Классификация ингибиторов коррозии 19 1.4 Способы очистки теплообменного оборудования 20 1.4.1 Химическая очистка, преимущества и недостатки 21 1.5 Физико-химические основы 23 1.5.1 Физико-химические основы образования отложений 23 1.5.2 Влияние характера поверхности на образование накипи и отложений……………………………………………………………………27 1.5.3 Физико-химические основы реакций реагентов с накипью 30 II Экспериментальная часть 32 2.1 Исследование состава осадка в латунных трубах подогревателей ТЭЦ №1, г. Читы………………………………………………………………32 2.2 Исследование возможности применения реагентов для химической очистки регенеративных подогревателей ТЭЦ №1, г. Читы 33 2.2.1 Методика исследования 33 2.2.2 Скорость очистки для различных реагентов 34 2.2.3 Обсуждение результатов 36 2.2.4 Выбор оптимального реагента 41 Заключение 43 Список использованных источников 44
Список литературы

1. Богорош А.Т. Вопросы накипеобразования. - К.: "Вища школа", 1990. 2. Большая советская энциклопедия том 17 под редакцией А.М.Прохорова. – М.: "Советская Энциклопедия", 1974. 3. Инструкция по анализу воды, пара и отложений в теплосиловом хозяйстве. – М.: "Энергия", 1967. 4. Малькина Н.Н. Физико-химические процессы в паровом цикле элек-тростанций. – М.: "Энергия", 1997. 5. Химическая Энциклопедия том 2 под редакцией И.Л.Кнунянц. – М.: "Советская Энциклопедия", 1990. 6. Химические очистки котлов и их питательных трактов. – М.: БТИ 1963
Отрывок из работы

I ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1.1 Источники образования отложений в теплообменном оборудовании Образующийся слой веществ на внутренних поверхностях труб тепло-обменного оборудования может достигать таких размеров, которые вызывают опасный перегрев металлических стенок. Следует заметить, что часто осадок на стенках труб, образуется из растворенных или взвешенных в воде соединений. Такие отложения образуются в результате взаимодействия воды или присутствующих в ней реагентов, теплопередающиеся поверхностью металла, а также в результате выделения различных растворенных в воде веществ при ее нагревании. Образующиеся отложения согласно классификации могут быть по разделены по своему составу на 5 групп: 1. Щелочноземельные, т.е. состоящие из соединений Са и Мg. При этом в зависимости от анионной составляющей кальциевых отложений подразделяются на сульфатные (СаSО4), силикатные (СаSіО3), карбонатные (СаСО3) и фосфатные [Са3(РО4)2]; магниевые накипи подразделяются на гидроксильные [Мg; Мg(ОН)2] и фосфатные. 2. Медные, состоящие в основном из металла меди. 3. Железные, которые подразделяются на силикатные, ферросиликатные Na2O · Fe2O3 · 4 SiO2, фосфатные [Fe3(PO4)2, NaFePO4] и оксидные [Fe3O4] 4. Алюмоферросиликатные и силикатные с преобладанием свойств SіО2. 5. Отложения из легкорастворимых солей: NaРO4, Na2НРO4. По химической природе преобладающего компонента отложения могут быть классифицированы на кремневые, натриевые, магниевые, кальциевые, железные, медные и т.д. Теплопроводность отложений в десятки, а зачастую в сотни, раз мень-ше теплопроводности металла из которого изготовлены теплообменники. Следовательно, даже их тончайший слой создает большое термическое со-противление, которое приводит к перегреву труб и их разрыву. ? 1.2 Реагенты для химической очистки подогревателей Среди основ нормального функционирования любого теплообменника можно назвать сразу несколько факторов от соблюдения правил эксплуатации до необходимости постоянной промывки теплообменника. Для промывки подогревателей используют специальные реагенты. Реагенты –это вещества, которые входят в состав химических реакти-вов, они могут иметь, как жидкую, так и твердую форму. Естественно, жид-кие растворы уже готовы к применению, а твердые вещества перед использованием еще нужно растворить. Состав активных компонентов может быть различным, но он всегда подбирается таким образом, чтобы как можно эффективнее удалять создаваемые загрязнения. С их помощью можно избавить устройство от множества разных за-грязнений. Это и ржавчина, и соли кальция, серы, магния, калия, натрия, и различные органические загрязнения – масс, жиры и многие другие неприятности. Некоторые из них рассчитаны на использование своих конкретных разновидностей теплообменников. Другие же близки к универсальным, и могут использоваться в разных случаях. Установка для промывки теплообменников обязательно должна включать в себя качественные реагенты. Залогом эффективности химической чистки является подбор опти-мально подходящего к каждым конкретным условиям реагента для промывки теплообменников. Перед выбором реагента для промывки теплообменника необходимо в первую очередь провести предварительный химический анализ отложений с пластин теплообменника, после чего, ориентируясь на их свойства, выбирать реагент для промывки теплообменников, который способен эффективно удалить нежелательные примеси. Специально разработанные реагенты для систем отопления имеют следующие особенности: ? Защищают все типы металлов от коррозии; ? Уменьшают адгезию водорастворимых компонентов; ? Не допускают образование осадков нерастворимых веществ в системе отопления; ? Предназначены для использования при температурах выше 100 °С; ? Срок эффективной защиты – 5 лет; ? Регент должен занимать 2 – 2,5 % от общего объема теплоносителя в системе отопления. Это значительно снижает затраты на защиту систем обогрева; ? Добавки содержат летучие вещества, которые при испарении из воды создают защитный слой на поверхностях, не вступающим в прямой контакт с теплоносителем; ? Присадки не содержат вредных веществ; ? Замедляют развитие бактерий и водорослей. В наше время существует огромное количество самых разнообразных средств для промывки теплообменников, которые способны справится с большинством известных загрязнений. Большинство моющих средств содержит один определенный реагент для промывки теплообменников, однако существуют и средства для комплексного удаления некоторых видов отложений. 1.2.1 Классификация реагентов для химической очистки подогревателей Реагенты для промывки теплообменников, котлов и систем отопления очищают внутренние поверхности оборудования от накипи и отложений. Регулярная очистка теплообменного оборудования продлевает его срок службы и позволяет избежать падения рабочих параметров, таких как: ? температура; ? пропускная способность; ? напор. По назначению промывочные реагенты делятся на 2 группы: - для теплообменников и котлов; - для систем отопления. Во время эксплуатации теплообменных аппаратов и систем отопления образуются 2 типа загрязнений: ? неорганические; ? органические. В зависимости от типа загрязнений используется определенный вид промывочной жидкости по химическому составу: ? Кислотные: для неорганических отложений; ? Щелочные: для органических загрязнений. Подбор реагента для промывки осуществляется также и с учетом материалов, из которых изготовлены очищаемые поверхности (например, использование щелочных растворов не допускается при наличии в теплообменнике любых алюминиевых элементов). Неправильный подбор промывочной жидкости приводит к выходу из строя оборудования раньше времени, а значит к дополнительным финансовым расходам. 1.2.2 Реагенты, рекомендуемые для очистки теплообменников Для промывки теплообменного оснащения необходимы реагенты на основе кислот или щелочей. В настоящее время, существует очень большое количество промывочных жидкостей различного состава. Одним из применяемых реагентов, для химической очистки труб подогревателей от образующихся отложений, является соляная кислота с добавлением в нее ингибиторов например, уротропина. Однако, применение такого вида ингибиторов при соляно-кислотном способе очистки нерационально, так как процесс удаления отложений с поверхности нагрева труб ведется при температуре, соответствующей установленному температурному режиму (75-1250С). Кроме того, эти присадки вследствие их разложения при повышении температуры и коагуляции в присутствии ионов железа не предохраняют металл от межкристаллической коррозии. В настоящее время, в большей степени применяется кислотный способ очистки. При этом используется серная, соляная, фосфорная, щавелевая кислоты. Для удаления органических отложения с поверхности оборудования могут применяться составы на основе трилона Б в сочетании с лимонной или винной кислотой, или смесь двух последних. Для очистки от накипи теплообменников, в состав которой входит карбонат кальция зачастую используется азотная кислота. Азотная кислота, входящая в состав средства для очистки от накипи теплообменников, при контакте с карбонатом кальция образуется пузырьки водорода и углекислоты, которые и разрушают накипь. Еще одним типом накипи являются осевшие на внутренних поверхно-стях теплообменника оксиды металлов. Для очистки от накипи теплообмен-ников подобного типа может быть использована сульфаминовая кислота, принцип действия которой во многом схож с азотной кислотой. ? 1.3 Ингибиторы применяемые при химической очистке подогревателей Одним из факторов при выборе реагента является материал очищаемой поверхности. Материалом для труб в теплообменном оборудовании, как правило, служат металлы и их сплавы. Для защиты металлической поверхности от коррозии, при очистке от-ложений в тубах, применяют различного рода ингибиторы. Ингибитор – это вещество, внесение которого в агрессивную среду в малых количествах значительно замедляет процессы коррозии металла или его сплава. На сегодняшний день выделяют следующие виды ингибиторов корро-зии металлов: ? Каким способом реагент действует на металл: пассивирующий ингибитор покрывает поверхность, а абсорбирующий вступает во взаимодействие с верхним слоем металла; ? От какой агрессивной среды нужно защитить металл: кислотной, сероводородной или нейтральной; ? Какой химический состав имеет реагент: органический, неорганиче-ский или летучий; ? Какие особенности имеет присадка: анодные составы, катодные или комбинированные. Тот или иной ингибитор необходимо выбирать на основании несколь-ких показателей: ? Тип использованных конструкционных материалов: чёрные металлы, сплавы на основе меди или алюминия; ? Тип агрессивной среды; ? Показателя pH воды; ? Показатели «жесткости» воды (количество растворённых солей в теп-лоносителе). 1.3.1 Классификация ингибиторов коррозии Ингибиторы коррозии подразделяются на группы, в зависимости от эксплуатации изделий: ? ингибиторы коррозии в растворах кислот; ? ингибиторы коррозии в растворах щелочей; ? ингибиторы коррозии в воде и водных нейтральных растворах солей ? ингибиторы атмосферной коррозии; ? ингибиторы коррозии в нефти (добыча, разведка, транспортировка, хранение); ? ингибиторы коррозии в органических средах и вторичных продуктах нефтепереработки. В качестве ингибиторов кислотной коррозии применяются почти ис-ключительно органические вещества, содержащие азот, серу или кислород в виде амино-, имино-, тиогрупп, а также в виде карбоксильных, карбонильных и некоторых других групп. Ингибиторы для нейтральных сред – это вещества, способствующие образованию устойчивого пассивного состояния металла. Это – хроматы, фосфаты, молибдаты, нитриты, и другие соли неорганических кислот, алкил- или арилкарбоксилаты, аминокислоты, сульфонаты или алкилфосфаты. Хорошую защиту обеспечивают анионы органических кислот с числом углеродных атомов от 10 до 12, способные образовывать полимолекулярные адсорбционные слои. Такие ингибиторы обеспечивают защиту судов, аппаратов и трубопроводов при действии на них солевых растворов. Ингибиторы щелочной коррозии используются при щелочной обработке амфотерных металлов, в моющих составах, для уменьшения саморазряда щелочных химических источников тока, защиты оборудования. Это различные ПАВ, которые применяют в сочетании с катионами некоторых металлов и комплексонами, например ЭДТА.? 1.4 Способы очистки теплообменного оборудования Существует несколько способов очистки, которые применяются на се-годняшний день: 1. Механическая чистка производится специальным инструментом вручную или с помощью электрических либо пневматических дрелей. Недостатками данного метода являются его высокая трудоёмкость, большой расход режущего инструмента, ограниченная длина прохождения труб (до 1 м), невозможность прохождения поворотных участков, неполная очистка, опасность повреждения трубы. 2. Гидромеханическая чистка производится установками «Крот» и «Крок», представляющими собой комплект оборудования, позволяющий производить чистку вращающимися гибкими металлическими шлангами с твердосплавными наконечниками, где вода используется в качестве охла-ждающей жидкости и подается в зону чистки. Преимуществом данного ме-тода, по сравнению с предыдущим, является возможность производить очистку на длину до 12 м – меньшая трудоёмкость. Но сохраняются недо-статки метода механической чистки. 3. Электроимпульсная чистка производится установкой «Зевс», пред-ставляющей собой генератор электроимпульсов определённой частоты и силы, гибкий электрод определённой длины. Гибкий электрод заводится в трубку, заполняется водой, после чего подается электроимпульс, который производит разрушение отложений. Метод имеет существенный недостаток: сила электроимпульса в некоторых случаях пробивает стенки трубок, что приводит к разгерметизации сосудов. 4. Гидродинамическая чистка. При гидродинамической чистке в качестве очищающего инструмента используется струя воды, подаваемая насосом сверхвысокого давления (до 1500 бар) через специальные приспособления (насадки) в рабочую зону. Насадки имеют различную конфигурацию и устройство, позволяющее проводить чистку трубок с различными отложениями. Режущая струя направляется под различным углом атаки к очищаемой поверхности, что даёт возможность снимать с поверхности отложения, не воздействуя на трубку. Перечисленные методы относятся к механическим способам очистки. Как показывает практика, методы, основанные на физическом воздей-ствии на отложения, не лишены существенных недостатков, а именно: ? требуется частичный демонтаж оборудования, и очистка оборудования производится посекционно; ? затруднительно очищать трубопроводы со сложной конфигурацией; ? длительность проведения очистки. 1.4.1 Химическая очистка, преимущества и недостатки Химическая очистка теплообменного оборудования предполагает ис-пользование промывочных жидкостей, которые переводят вещества, находящиеся в отложениях, в растворимую форму. Химическая чистка является наиболее распространенным методом. Химическое разрушение отложений обладает рядом преимуществ: ? простота эксплуатации установок; ? полное удаление отложений и накипи в растворенном состоянии; ? отсутствие образования пробок в результате отрыва крупных частиц накипи во время процесса очистки; ? удаление застарелых пробок и отложений; ? не требуется демонтажа оборудования; ? быстрота процесса очистки; ? проведение процесса очистки не зависит от сезона; ? эффективность очистки не зависит от сложности трубопроводов и об-вязки оборудования. Несмотря на ряд преимуществ, так же можно выделить и недостатки этого способа: ? высокая вероятность загрязнения окружающей среды; ? большой вред человеческому организму в случае попадания химиче-ского раствора на кожу или слизистые оболочки.
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg