Qazanxana Sularının Hazırlanması

Buxarın tərkibindəki enerji və rahat daşınabilməsi səbəbiylə sənayenin bütün sahələrində və böyük isitmə sistemlərində istifadə edilir. 1 bar təzyiqindəki 1Kg buxar sıxlaşarkən təmasda olduğu mühitə 540 Kcal (627 Watt) enerji verir. Su universal bir həll edicidir. Həll edilmiş halda bəzi qazları (O2 ,CO2), kimyəvi maddələri (Ca, Mg, Na, Fe kimi kationları, CO3 , HCO3 , Cl, SO4 , kimi anionları) və asqıda qatı maddələri ehtiva edir. Eyni zamanda, suyun içində mikroorqanizmlər də olur. Su ehtiva etdiyi bu maddələr səbəbi ilə buxar istehsalı və sistemlərində başlıca bu problemləri yaradır.
 
 
BUXAR QAZANI SUYUNUN HAZIRLANMASI:
 
Su, ehtiva etdiyi kimyəvilər və çirklər səbəbiylə istənməyən problemlər yaradır. Problemlərdən uzaq olmaq üçün suyu tərkibindəki minerallardan təmizləmək və/və ya problem yaradan kimyəviləri dəyişdirərək problemləri həll edən yeni kimyəvilər istifadə etmək lazımdır. göstərilən. Qeyd olunan əməliyyatların hamısı su hazırlanması (Water Treatment) olaraq adlandırılır.
 
Buxar qazan suyunun hazırlanması iki mərhələdə edilir.
 
• Su qazana girmədən öncə suyun hazırlanması ( Ön Təmizləmə)
• Bəslənmə suyunun hazırlanması (Qazan içi təmizləmə)
 
Ön Təmizləmə :
1. FİLTRASİYA: Suyun, asqıda qatı maddələrdən təmizlənməsi
 
2. SUYUN YUMUŞADILMASI : Suya sərtlik verən kimyəvilər kalsium və maqnezium duzlarıdır. Su kation deyişdirici qatrandan keçərsə, kalsium və maqnezium duzları natrium duzlarına dönür. Natrium duzlarının həll olunması kalsium və maqnezium duzlarına nisbətdə daha yüksək olduğundan qabıq formalaşması riski azalır.
 2R-Na+CaCO3 R2 -Ca+Na2CO3
Qatran duzla tərs yuyulduqda ilk vəziyyətinə geri dönür.
R2-Ca+2NaCl 2R-Na+CaCl2
 Yumuşatma, kalsium və maqnezium kationlarının natrium kationu ilə dəyişdirilməsi olub suyun elelktrik keçiriciliyini deyişməz. Enerji səmərəsi baxımından drenaj (blöf)  və kimyavi vasitə xərclərini azaltmaq məqsədilə dealkalize prosesi lazımdır.
 
3. ALKALİNİTLİYİN HƏLL OLUNMASI: Karbonat və bi-karbonat anionları qazan şərtlərində karbondioksid formalaşdırır. Bu da karbonik asidə (turşuya) çevrilir və ciddi korroziya səbəbidir.
 H2 CO3 H2O + CO2
H2O + CO2 H2CO3
Zəif turşu kation dəyişdirici qatranlar və / və ya qüvvətli əsas anion dəyişdirici qatranlar
istifadə edilməklə qələvilik (karbonat və bikarbonat) aradan qaldırılır.
4. HƏLL OLUNMUŞ QAZLARIN ARADAN QALDIRILMASI (DEGASIFICATION): Oksigen və karbondioksid korroziya səbəbi olduğundan deqazatorda aradan qaldırılır. Aradan qaldırılmayan CO2 və Okimyəvilərlə tutulur. 
 
BƏSLƏNMƏ SUYUNA EDİLƏN TƏMİZLİK (QAZAN İÇİ SU HAZIRLAMA): Ön təmizləmə sisteminin olması halında belə istər aşınmaya (korroziyaya) nəzarət üçün və ya ılavı olunan sulardan qaynaqlanan kirəc/qabıq riskini azaltmaq məqsədilə lazımdır.
Xüsusi diqqət yetirilməli olan məsələlər bunlardır:
1. Suyun tərkibindəki bütün kimyəvi birləşmələrin konsentrasiyasına nəzarət.
2. Buxar qazanı quruluşu və təzyiqi.
Qazan içi su hazırlanması əməliyyatları və bunların kimyəvi mexanizmləri aşağıda təsvir edilmişdir.
 
SUYUN TƏRKİBİNDƏKİ KİMYƏVİ BİRLƏŞMƏLƏRİN KONSENTRASİYALARININ ÖLÇÜLMƏSİ, KONTROLU:
 
Suyun tərkibindəki kimyəvi birləşmələrin konsentrasiyalarını kontrol parametrləri hədlərində saxlamaq lazımdır. Kontrol parametrləri hədləri qazan quruluşu və çalışma təzyiqinə görə dəyişir. Bu məqsədlə qazan suyunun bir qismi alt və üst blöflə (drenaj) atılmalıdır. Blöf enerji itkisinə səbəb olduğu üçün dəqiq və avtomatik olaraq edilməsi vacibdir. Beləcə ola biləcək operator xətalarının qarşısı alınmış olur.
 
KONTROL PARAMETRLƏRİNİN TƏRİFİ və ŞƏRHİ:
TOPLAM HƏLL OLUNMUŞ BƏRK MADDƏLƏR - TOTAL DISSOLVED SOLIDS (TDS):
Suda həll olunmuş bərk maddələr ionlara ayrılır. (+) yüklü ionlar kation, (-) yüklü ionlar isə
anion olaraq adlandırılır. Suda əsasən olan və diqqət yetirilməsi lazım olan ionlar bunlardır:
KATİONLAR: Kalsium (Ca), Maqnezium (Mg), Natrium (Na), Silisium (Si), Dəmir (Fe)
Mis (Cu).
ANYONLAR: Hidroksid (OH), Karbonat (CO3 ), Bikarbonat (HCO3 ), Sulfat (SO4 ), Xlorid (Cl), Fosfat (PO4 ). İonlar ppm (Mg/Lt ) olaraq ifadə edilir. Toplam miqdarları TDS’ ə bərabər olub TDS vahidi də ppm-dir.
ELEKTRIK KEÇIRICILIK (SPECIFIC CONDUCTANE): - Həll olunanların elektrik keçiriciliyidir. MİCROSIEMENS = MICROHMS ilə ifadə edilir. İon konsentrasiyası ilə düz mütənasibdir. 1 Microsiemens = 1/ 2 ppm TDS-dir (təxmini)
pH; Hidrogen ionları konsentrasiyasının (gram mol/lt) tərsinin loqoritmidir. pH loqaritmik bir funksiya olduğundan bir vahid dəyişməsi üçün, ion konsentrasiyası on qat, iki vahid dəyişməsi üçün yüz qat dəyişməsi lazımdır.
ALKALİNİTLİK: - ppm olaraq CaCO3 cinsinden ifadə edilir. Standart asidlə PHENOLPHTLEIN (P) və ya METHYL ORANGE (M) qarşısında konsentrasiyada olduğunda PHENELPHTALEIN rəng dönüm nöqtəsinə qədər olan alkalinitlik (P) pH 8.3, METHYL ORANGE rəng dönüm nöqtəsinə qədər olan alkalinitlik (M) pH 4.3 olaraq adlandırılır.
M= ( HCO3 ) + (CO3) + (OH) - (H)
P= (OH) +1/2 (CO3 )
Ölçməklə bilinən P və M alkalinitlik dəyərlərinə görə “Bikarbonat (HCO3)”, “Karbonat
(CO3) və “Hidroksit (OH) duz konsentrasiyasını aşağıdakı cədvəldə  hesaplanır.
OH             CO3           HCO3
P=0                                                   0                0                M
2P                                                0                 2P               M-2P
2P=M                                                0                 2P               0
2P>M                                                2P-M          2(M-P)        0
P=M                                                  M                0                0
SƏRTLİK : - Kalsium və maqnezium duzlarının konsentrasiyasıdır.
BUXAR QAZANI KONTROL PARAMETRLƏRİ
0 - 25 BAR TƏZYİQ ARALIĞINDA ÇALIŞAN BUXAR QAZANLARI ÜÇÜN:
(QAZAN SUYU NÜMUNƏSİNDƏ)
pH:                                                                               10.5 - 12
ELEKTRİK KEÇİRİCİLİK (MAX):                          7000 mmhos (Neytrallaşdırılmış)
SƏRTLİK:                                                                    Qazan bəsləmə suyunda 0 olmalıdır. Qazan suyu üçün dəyər verilməmişdir.
OH ALKALİTE:                                                           200 - 600 ppm CaCo3
TOPLAM ALKALİTE:                                               <1000 ppm CaCO3
FOSFAT:                                                                      30 -60 ppm PO4
FOSFONAT:                                                                10 -20 ppm
SULFİD:                                                                       30 - 60 pp
SİLİSİUM:                                                                    150 ppm SİO2
 
BUXAR QAZANIN QURULUŞU VƏ ÇALIŞMA ŞƏRTLƏRINƏ GÖRƏ PARAMETR HƏDLƏRİ:
 
Bəsləmə Suyu
 
Qazan Suyu
 
 
Çalışma təzyiqi
 
 
(Bar)
 
 
Dəmir
 
 
(ppm Fe)
 
 
MİS
 
 
(ppm Cu)
 
 
Toplam Sərtlik
 
(ppm CaCO3)

Silisium

 
(ppm SiO2)
 
Toplam
 
Alkalinite
 
(ppmCaCO3)
 
Elektri keçiricilik
 
(mmhos/cm)
 
0-20
 
0,100
 
0,050
 
0,300
 
150
 
700
 
7000
 
20-30
 
0,050
 
0,025
 
0,300
 
90
 
600
 
6000
 
30-40
 
0,030
 
0,020
 
0,200
 
40
 
500
 
5000
 
40-50
 
0,025
 
0,020
 
0,200
 
30
 
400
 
4000
 
50-60
 
0,020
 
0,015
 
0,100
 
20
 
300
 
3000
 
60-75
 
0,020
 
0,015
 
0,050
 
8
 
200
 
2000
 
75-100
 
0,010
 
0,010
 
0,0
 
2
 
0
 
150
 
100-125
 
0,010
 
0,010
 
0,0
 
1
 
0
 
100
 
• Çalışma təzyiqinin artması ilə hədlər daralır.
• Aşağı təzyiqlərdə hədlər genişlətilə bilinir. Xüsusilə polimer texnologiyası və dispersantlar ilə hədlərin genişləndirilməsi mümkündür.
 
QABIĞIN FORMALAŞMA MEXANİZMASI VƏ ÖNLƏNMƏSİ:
 
• QABIĞIN FORMALAŞMA MEXANİZMASI:
Bəslənmə suyunda olan duz və metalların çökməsi ilə qabıq və yığılmış birləşmələr formalaşır. Suda həll olunmuş qeyri-üzvi duzlar , həddindən artıq doymuş məhluldan kristallaşaraq istilik transfer səthlərinə çökür. Bəziləri səthlərə qüvvətlə yapışaraq qoparılması çətin qabıq təbəqəsi formalaşdırır. Qabıq formalaşmasının kimyası çox qarışıqdır. Səbəb olan ən önəmli amillər; istilik, ph, konsentrasiya və duzların növüdür. Əsas qabıq formalaşdıran kimyəvi birləşmələr və xüsusiyyətləri aşağıda göstərilmişdir:
CaCO3 (Calcite) : Yüksək temperatur və yüksək pH dəyərlərində həll olunması azalır, asidlərdə həll olur. Kalsiumbikarbonatın istilik təsiri ilə parçalanmasından alınır. Qabıq yaradır, çöküntü formalaşdırır..
CaSO4 ,CaSO+2H2O (Gypsum) : Yüksek temperatur və aşağı pH dəyərlərində daha az həll oolunur. (CaSo4 < 50000 ppm) Həll olunması CaCO3 dan daha çoxdur. Qabıq yaradır, boz rəngdədir, sementə bənzəyir, asidlərdə həll olmur.
Ca3 (PO4)2Yüksək temperatur və yüksək pH dəyərlərində həll olunması azalır. Sarımtıl rəngdədir, qabıq yaradır.
Ca10 (OH)2(PO4)6 (Hydroxyapatite): Şərtləndirilə bilinir. Qabıq yaratmadan çöküntü formalaşdırır.
Mg(OH)2 (Brucite) ve 3MgO.2SiO2H2O (Serpentine): Kontrollu şərtlərdə qabıq yaratmadan çöküntü verə bilər.
 
• QABIQ FORMALAŞMASININ ÖNLƏNMƏSI (FOSFATLI BIRLƏŞMƏLƏRLƏ) :