Предотвращение загрязнения и очистка
Обработка воды требует специальных знаний, особенно обработка для борьбы с биологическими обрастаниями. Некоторые вещества, используемые для этой цели, токсичны для людей и морских обитателей, применение других ограничивается государственными правилами, поэтому при таких процедурах необходимо проконсультироваться со специалистами по обработке воды. Чистящие жидкости могут быть коррозионными агентами или представлять опасность в иных отношениях. По этим причинам целесообразно использовать специальные промышленные препараты, а не те или иные вещества, упомянутые ниже или где-либо еще. Альфа Лаваль производит ряд детергентов и препаратов для удаления накипи. Промышленные препараты обычно содержат ингибиторы для предотвращения или замедления коррозии и представляют собой смеси различных компонентов, которые действуют на широкий спектр микроорганизмов. Кроме того, они снабжены надлежащими предостережениями, к ним прилагаются инструкции по применению, правила безопасности, иногда, на них даются гарантии.
A. Обычные промышленные моющие средства могут быть использованы для очистки ППТО-конденсаторов. Они эффективно удаляют масло и другую смазку, бактериальную слизь, колонии водорослей и т.д. Как и для испарителей, возможно применение систем безразборной мойки. В экстренных случаях можно применять бытовые моющие средства. Подходящим препаратом является Р3 Т6560 фирмы Хенкель. Чистка с помощью моющих средств больше подходит для замкнутых систем, так как в открытых образование пены может создавать проблемы. Предостережение 1! Некоторые моющие средства содержат аммиак. Их нельзя использовать для обработки медных ППТО.
Б. Стойкие органические отложения, например, жировые или белковые, можно очищать теплым 10% раствором едкого натра. Систему промывают едким натром также после обработки кислотой.
Предостережение 2! Едкий натр растворяет белки. Это относится не только к бактериальным обрастаниям в теплообменнике, но и к вашей коже и, особенно, глазам.
Предостережение 3! Едкий натр вызывает быструю коррозию алюминия. При этой реакции не только разрушается алюминий, но и образуется водород, т.е. возникает опасность взрыва.
B. Накипь лучше всего очищать промышленными препаратами, которые обычно содержат добавки, усиливающие основное действие и (или) предотвращающие коррозию. Например, можно использовать препарат Р3 Т288 фирмы Хенкель. В экстренных случаях можно использовать слабые кислоты, такие как муравьиная, лимонная, уксусная, щавелевая или ортофосфорная. Обычно достаточно 5% водного раствора. После обработки не забудьте тщательно промыть теплообменник чистой водой. Обработка 1 — 2% раствором едкого натра (NaOH) или соды (NaHCO3) перед последней промывкой водой гарантирует нейтрализацию всей кислоты.
Предостережение 4! Концентрированные кислоты очень агрессивны и требуют осторожного обращения. Уксусная кислота, хотя и безвредна в виде уксуса на обеденном столе, вызывает ожог кожи. Автор однажды снял кожу со своей левой руки, как перчатку, после нескольких минут контакта с концентрированной уксусной кислотой.
Предостережение 5! Ни при каких обстоятельствах не используйте сильные неорганические кислоты, такие как соляная, азотная или серная. При определенных условиях соляная кислота может разрушить нержавеющую сталь всего за несколько минут, азотная кислота вызывает коррозию меди и алюминия, но особенно опасна концентрированная серная кислота.
Предостережение 6! При разбавлении кислоты, щелочи, детергента или любого другого концентрированного раствора, всегда нужно лить разбавляемый раствор в воду, а не наоборот. Небольшое количество воды, добавленное в большой объем серной кислоты, вскипает и разбрызгивает кислоту. Небольшое количество кислоты, добавленное в воду, опустится на дно и охладится. Г. Биологическое загрязнение предотвращается подходящей обработкой охлаждающей воды. Это проще осуществить в контуре оборотной воды, например, от градирни, чем в системах с проточной охлаждающей водой, но иногда обработка проводится и в этих случаях. Очистка воды от биологической активности всегда должна проводиться в сотрудничестве со специалистами. Ниже приводится несколько примеров химических реактивов, применяемых для борьбы с биологическими обрастаниями.
- Хлорфенолы. Эффективны против широкого спектра микроорганизмов, хотя некоторые виды могут оказаться устойчивыми.
- Перманганат калия. Это сильный окислитель, который разрушает все органические вещества, включая микроорганизмы.
- Бихромат или хромат натрия. Применяются главным образом как ингибиторы коррозии, кроме того, являясь окислителями, разрушают микроорганизмы.
- Сульфат меди. Его нельзя использовать, если раствор будет контактировать с оборудованием из низкоуглеродистой стали, так как электролитическое осаждение меди может вызвать сильную коррозию.
- Четвертичные аммиачные соединения. Это органические соединения, в которых один или несколько атомов водорода в молекуле аммиака заменены органической группой. Эти соединения аммиака, как и сам аммиак, могут вызвать коррозию меди. Используйте только патентованные препараты, безопасное применение которых для очистки содержащего медь оборудования гарантируется изготовителем.
- Хлор. Хлор исключительно эффективен против всех видов микроорганизмов, причем устойчивость к хлору не вырабатывается. Он разрушает все органические и некоторые неорганические соединения. Это высокотоксичное вещество, применение которого требует большой осторожности (проконсультируйтесь со специалистом).
При нормальных давлении и температуре хлор является газом (точка кипения −34,7°С). Обычно он поставляется жидким в баллонах под давлением. Хлор тяжелее воздуха, поэтому может скапливаться у пола в непроветриваемых местах, например, в компрессорных залах, подвалах и т.д. Он обладает сильным раздражающим действием, поэтому его присутствие обнаруживается задолго до достижения токсической концентрации. Первыми признаками отравления хлором являются боль в груди и затрудненное дыхание. Полезно знать, что вдыхание небольшого количества аммиака (например, из бутылки с нашатырным спиртом) облегчит боль и дыхание. В силу токсичности, использование жидкого хлора ограничено крупными химическими заводами. Более мелкие предприятия используют гипохлорит кальция или натрия. При их растворении этих веществ в воде образуется то же активное соединение хлора, что и при растворении свободного хлора. Наиболее элегантным методом является получение хлора из морской воды, особенно на морских судах. В результате электролиза обычной поваренной соли (NaCl) на одном электроде образуется хлор, а на другом — водород и гидроокись натрия.
Хлор применяется для обработки не только охлаждающей, но и питьевой воды, и воды плавательных бассейнов. В системах обработки охлаждающей воды хлор (или соли хлора) используются для постоянного или периодического хлорирования.
- Постоянное хлорирование. Достаточная концентрация хлора — 0,2…0,3 млн-1. Хлор в такой концентрации не вызывает коррозии нержавеющей стали и меди в медных паяных ПТО.
- Периодическое хлорирование. Периодичность и продолжительность хлорирования определяется из опыта, так как свойства охлаждающей воды сильно зависят от сезона года и от местных условий. Для начала можно принять режим, при котором обработка длится около получаса и повторяется 4.6 раз в день, а концентрация хлора на выходе из теплообменника составляет 1.2 млн-1. Хлор вводится в трубы после теплообменника. Общий расход хлора при периодической обработке меньше, чем при непрерывной, что существенно для защиты окружающей среды. Недостаток периодической обработки состоит в том, что некоторые виды морских животных, например, балянусы, научаются заранее закрывать раковины, делая обработку хлором неэффективной. В таких случаях обработка должна проводиться через неравномерные интервалы времени.
- Предостережение 7! Свободный хлор в комбинации с ионом хлора чрезвычайно агрессивен в отношении всех марок нержавеющей стали и некоторых других высоколегированных сплавов, например, хастеллоя (Hastelloy C). Рекомендации по использованию хлора в системах с теплообменниками из нержавеющей стали приведены далее в этой главе в разделе «Коррозия».
- Озон — О3 — это газ, токсичный в высоких концентрациях, в более низких концентрациях обладающий раздражающим действием. Он обладает запахом, который можно почувствовать вблизи больших электродвигателей или после грозы. Подобно хлору, он активно реагирует с органическими веществами и потому уничтожает все типы микроорганизмов. Устойчивость к озону не вырабатывается.
Преимущество такой обработки перед хлорированием состоит в том, что продукты распада менее токсичны, чем хлор-содержащие органические соединения, образующиеся при обработке хлором. Однако озон дороже в производстве и труднее транспортируется. Эффективность обработки пресной и морской воды, по-видимому, возрастает с понижением ее температуры.