Водоснабжение, водоподготовка и очистка сточных вод

Для просмотра сайта используйте Internet Explorer

6.2.2.Обескислораживающие установки

Обработка питательной воды гидразином производится для связывания остаточных количеств кислорода (<0,01—0,03 мг/л), которые трудно удалить при помощи термической деаэрации, для связывания нитритов, а также для предотвращения отложений в котле железоокисной накипи и разрушения уже образовавшейся. Гидразин применяется также для пассивации поверхности нагрева котла перед остановкой на ремонт.

Известны два практически важных соединения гидразина: гидразин-гидрат (N₂H₄·H₂O) и гидразин-сульфат (N₂H₄·Н₂SO₄). Гидразингидрат представляет собой ядовитую жидкость со слабоосновными и сильновосстановительными свойствами, горючую при концентрации гидразина более 40%, доставляемую в герметически закрытой таре из нержавеющей стали. При концентрации гидразин-гидрата ниже 20% раствор его можно перевозить и хранить в обычных стальных бочках. Гидразин-сульфат - это твердое, менее ядовитое, чем гидразингидрат, вещество с кислыми свойствами, негорючее, более удобное в обращении. Гидразин-сульфат в 1,4 раза дешевле гидразин-гидрата (по N₂H₄). Он доставляется и хранится в деревянной таре.

Для дополнительной деаэрации питательной воды прямоточных парогенераторов и воды, употребляемой для впрыска в пар с целью его охлаждения, применяется только гидразин-гидрат. Он не увеличивает сухого остатка и не вызывает понижения щелочности воды (пара), а при переходе в аммиак (NH₃) даже несколько увеличивает ее. Во всех других случаях можно применять гидразин-сульфат, увеличивающий сухой остаток воды примерно на 0,1 мг/л на каждые 0,02—0,03 мг/л O₂. При применении гидразин-сульфата вода должна быть щелочной или в нее должны вводить щелочь.

Связывание кислорода гидразином протекает по следующей основной реакции: O₂+N₂H₄→N₂+2H₂O.

Связывание кислорода гидразином происходит в течение 2—3 с при температуре 101—103 °С и рН воды 9—9,5. В паре гидразин обнаруживается только при дозировках в 5—10 раз больше потребных. При 2—2,5-кратной передозировке и вводе не более 0,1 мг N₂H₄ на 1 л питательной воды гидразин в паре, как правило, не обнаруживается. Гидразин разлагается с образованием аммиака и азота по реакциям: 3N₂H₄→4NH₃+N₂.

При применении гидразин-сульфата необходима нейтрализация содержащейся в нем серной кислоты едким натром или щелочной химически обработанной водой по реакциям:

N₂H₄·H₂SO₄+2NaOH→N₂H₄·H₂O+H₂O+Na₂SO₄;

N₂H₄·H₂SO₄+O₂+2NaHCO₃→N₂+4H₂O+Na₂SO₄+2CO₂.

Содержание кислорода после обработки гидразином – от следов до 0,3 мг/л. На 1 мг удаляемого O₂ требуется 1 мг N₂H₄, 15,6 мг N₂H₄·H₂O или 4,1 мг N₂H₄·H₂SO₄.

Гидразин-гидрат и гидразин-сульфат можно вводить в питательную воду как самостоятельно, так и вместе с аммиаком и другими щелочными или нейтральными реагентами.

Ввод раствора гидразина должен осуществляться непрерывно при помощи дозирующего насоса в линии питательной воды после деаэраторов. Схема установки изображена на рис.6.5.

Рис.6.5. Схема установки для ввода гидразина: 1 — переносный бачок с гидразином; 2 — рабочие баки; 3 — насосы-дозаторы; 4 — водоуказательное стекло; 5 — манометр; 6 — эжектор; 7 — подвод конденсата для разбавления; 8 — отбор проб; 9 — сливная воронка; 10 — коллектор разбавленного раствора; 11 — ограничительные шайбы на подводе гидразина в линии от деаэраторов к питательным насосам; 12 — всасывающие стояки питательных насосов; 13 — дренаж в канализацию или на нейтрализующие устройства.

Основным критерием правильности дозировки гидразина являются отсутствие кислорода, избыток гидразина в питательной воде перед экономайзером порядка 0,01—0,03 мг/л и отсутствие следов гидразина в паре.