Vai trò của hệ thống khử khí

Các khí hòa tan có trong nước gây ra vấn đề ăn mòn. Oxy hòa tan trong nước gây rỗ bề mặt, khí cacbonic thường gây ăn mòn ở hệ thống ngưng tụ, đặc biệt tại đây khí cacbonic kết hợp với nước tạo thành axit cacbonic yếu, axit này sẽ làm tan sắt, khi quay trở lại nồi hơi chất này sẽ kết tủa, tạo cặn bám nồi hơi và đường ống. Nước có chứa amoni đặc biệt là trong sự hiện diện của oxy sẽ tấn công đồng và hợp kim đồng. Kết quả của ăn mòn dẫn đến sự đóng cặn trên bề mặt truyền nhiệt nồi hơi và làm giảm hiệu quả cũng như tốn năng lượng.

Vì vậy lắp đặt một hệ thống khử khí nhằm đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cả về hàm lượng oxy và mức độ oxit kim loại cho phép là rất cần thiết , quan trọng.

Nguyên tắc khi khử khí nước cấp:

+ Khả năng hòa tan của chất khí bất kỳ trong một chất lỏng tỷ lệ thuận với áp suất riêng phần của khí ở bề mặt chất lỏng

+ Độ tan của một chất khí trong một chất lỏng giảm khi tăng nhiệt độ chất lỏng

+ Hiệu quả loại bỏ chất khí được tăng lên khi chất lỏng và khí được trộn đều

Độ tan của một chất khí trong một chất lỏng được thể hiện:

C_total = k*P

C_total: Tổng nồng độ của khí

P: Một phần áp lực của khí

K: Hằng số tương xứng

Như vậy có thể loại bỏ khí trong nước bằng cách giảm áp suất riêng phần của khí trong bầu không khí tiếp xúc với chất lỏng. Có thể thực hiện theo 1 trong 2 cách:

+ Áp dụng chân không cho hệ thống

+ Đưa vào hệ thống một khí mới

Cách khử khí cho nước cấp nồi hơi:

Khử khí cho nước cấp nồi hơi có thể thực hiện bằng những cách sau:

+ Loại bỏ không khí cơ học:

Loại bỏ không khí cơ học thường được sử dụng trước khi thêm chất tẩy oxy. Việc loại bỏ này dựa trên quy luật vật lý của Charles và Henry. Quy luật này chỉ ra rằng có thể loại bỏ oxy và cacbonic bằng cách gia nhiệt cho nước cấp lò hơi nhờ đó giảm nồng độ oxy và cacbonic ở nước cấp.

Phương pháp này hiệu quả nhất tại điểm sôi của nước ở áp suất của thiết bị loại bỏ không khí. Thiết bị loại bỏ không khí gồm loại chân không và loại áp suất

Thiết bị loại bỏ không khí bằng chân không hoạt động ở mức áp suất khí quyển tại khoảng 82^oC và có thể giảm hàm lượng oxy trong nước xuống dưới 0,02 mg/l. Cần sử dụng bơm chân không hoặc bơm hơi để duy trì chân không.

Thiết bị loại bỏ không khí áp suất hoạt động bằng cách đưa hơi vào nước cấp qua van kiểm soát áp suất để duy trì áp suất vận hành mong muốn, vì vậy nhiệt độ ở mức tối thiểu 105^oC. Hơi làm tăng nhiệt độ nước giải phóng oxy và cacbonic ra khỏi hệ thống. Thiết bị này có thể giảm hàm lượng oxy xuống 0,005mg/l.

Loại bỏ không khí bằng hơi được sử dụng nhiều hơn trong khử khí nước cấp nồi hơi vì:

Hơi luôn có sẵn và không có oxy và cacbonic

Hơi làm nóng nước và làm giảm tính hòa tan của oxy

Hơi giúp gia nhiệt cần thiết để phản ứng hoàn tất

+ Loại bỏ không khí hóa học:

Mặc dù thiết bị loại bỏ không khí cơ học giúp giảm oxy xuống mức rất thấp nhưng một lượng oxy còn lại dù rất nhỏ cũng có thể gây tác hại ăn mòn hệ thống. Do đó cần phải loại bỏ lượng oxy còn lại đó bằng chất loại bỏ oxy như natri sulfit hoặc hidrazin. Natri sulfit phản ứng với oxy tạo thành natri sulfat giúp tăng TDS trong nước nồi hơi và tăng chất lượng nước cấp qua xử lý.

Hidrazin phản ứng với oxy tạo thành nitơ và nước. Các này được sử dụng với nồi hơi áp suất cao khi lượng chất rắn trong nồi hơi thấp và không làm tăng lượng TDS trong nước.