تصفیه آب خوراک دیگ بخار یک فرآیند مهم در بسیاری از کاربردهای صنعتی است ، زیرا کیفیت آب مورد استفاده در دیگهای بخار می تواند به طور قابل توجهی بر کارآیی ، عملکرد و طول عمر آنها تأثیر بگذارد. وجود ناخالصی هایی مانند نمک ، مواد معدنی و مواد آلی در آب خوراک می تواند منجر به تشکیل مقیاس ، خوردگی و سایر موارد عملیاتی شود. برای پرداختن به این چالش ها ، ترکیب الکترو - دیالیز (ED) با اسموز معکوس (RO) به عنوان یک رویکرد مؤثر ظاهر شده است. من به عنوان یک تأمین کننده آب بویلر بویلر معکوس ، می خواهم برخی از بینش ها را در مورد چگونگی دستیابی به این ترکیب برای تصفیه آب بهینه دیگ بخار به اشتراک بگذارم.
درک الکترو - دیالیز و اسمز معکوس
قبل از ورود به فرآیند ترکیبی ، درک اصول الکترو - دیالیز و اسمز معکوس ضروری است.
الکترو - دیالیز یک فرآیند جداسازی مبتنی بر غشای است که از یک میدان الکتریکی برای هدایت مهاجرت انتخابی یون ها از طریق غشاهای یون - تبادل استفاده می کند. در یک سیستم ED ، یک پتانسیل الکتریکی در یک سری غشاهای متناوب آنیون - مبادله و کاتیون - تبادل اعمال می شود. یونهای با بار مثبت (کاتیونها) از طریق کاتیون به سمت کاتد مهاجرت می کنند - غشاهای مبادله ای ، در حالی که یونهای با بار منفی (آنیون ها) از طریق غشاهای آنیون - مبادله به سمت آند حرکت می کنند. این منجر به جداسازی یون ها از محلول خوراک ، تولید یک جریان محصول آب شیرین تر و یک جریان زباله متمرکز می شود.
از طرف دیگر ، اسمز معکوس یک فرآیند جداسازی غشای با فشار است. در یک سیستم RO ، آب از طریق یک غشای نیمه نفوذ پذیر تحت فشار مجبور می شود و نمک های محلول ، مواد معدنی و سایر آلاینده ها را پشت سر می گذارد. غشای نیمه نفوذ پذیر به مولکول های آب اجازه می دهد در حالی که بیشتر املاح را رد می کنند ، از بین بروند و یک جریان آب با کیفیت بالا و یک جریان آب نمک غلیظ تولید کنند.
مزایای ترکیب الکترو - دیالیز و اسمز معکوس
ترکیب الکترو - دیالیز با اسموز معکوس مزایای مختلفی را برای تصفیه آب خوراک دیگ بخار ارائه می دهد:
- برداشت نمک پیشرفته: ED می تواند طیف گسترده ای از یون ها ، از جمله یون های یکپارچه و دو ظرفیتی را حذف کند ، که می تواند قابلیت های رد نمک RO را تکمیل کند. با استفاده از ED به عنوان یک مرحله قبل از درمان ، بار کلی نمک روی غشاهای RO کاهش می یابد و عملکرد و طول عمر آنها را بهبود می بخشد.
- کاهش رسوب و مقیاس گذاری: ED می تواند به طور انتخابی یونهای خاصی را که مستعد ابتلا به رسوب و مقیاس گذاری بر روی غشاهای RO هستند ، مانند کلسیم ، منیزیم و یونهای سولفات حذف کنند. این امر به حفظ شار و نمک - بازده رد سیستم RO کمک می کند و فرکانس تمیز کردن و تعویض غشاء را کاهش می دهد.
- کارایی انرژی: ED در مقایسه با RO با فشارهای نسبتاً کم عمل می کند و انرژی کمتری برای حذف اولیه بخش قابل توجهی از یونها مصرف می کند. با استفاده از ED به عنوان قبل از درمان ، فشار مورد نیاز برای RO کاهش می یابد و در نتیجه باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می شود.
- انعطاف پذیری در کیفیت آب: ترکیبی از ED و RO امکان انعطاف پذیری بیشتری را در درمان انواع مختلف آب خوراک با غلظت و ترکیبات مختلف نمک فراهم می کند. ED را می توان برای هدف قرار دادن یون های خاص تنظیم کرد ، در حالی که RO می تواند آب را بیشتر کند تا نیازهای دقیق کیفیت آب خوراک دیگ بخار را برآورده کند.
مراحل ترکیب الکترو - دیالیز و اسمز معکوس
مراحل زیر نحوه ترکیب الکترو - دیالیز با اسمز معکوس برای تصفیه آب خوراک دیگ بخار را بیان می کند:
مرحله 1: تجزیه و تحلیل آب خوراک
قبل از طراحی سیستم درمانی ، تجزیه و تحلیل جامع از آب خوراک لازم است. این شامل اندازه گیری غلظت یون های مختلف مانند سدیم ، پتاسیم ، کلسیم ، منیزیم ، کلرید ، سولفات و کربنات و همچنین پارامترهای دیگر مانند pH ، دما و کدورت است. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل آب خوراک به تعیین پیکربندی و شرایط مناسب برای سیستم های ED و RO کمک می کند.
مرحله 2: قبل از درمان الکترو - دیالیز
بر اساس تجزیه و تحلیل آب خوراک ، یک سیستم ED می تواند به عنوان یک مرحله قبل از درمان طراحی و نصب شود. سیستم ED باید اندازه باشد تا بخش قابل توجهی از یونها را از آب خوراک خارج کند ، به ویژه آنهایی که احتمالاً باعث ایجاد رسوب و مقیاس گذاری در غشاهای RO می شوند. شرایط عملیاتی سیستم ED ، مانند ولتاژ کاربردی ، چگالی جریان و سرعت جریان ، برای دستیابی به سطح مورد نظر حذف یون باید بهینه شود.
مرحله 3: درمان میانی (در صورت لزوم)
در برخی موارد ، مراحل درمانی متوسط ممکن است بین سیستم های ED و RO مورد نیاز باشد. به عنوان مثال ، اگر سیستم ED یک جریان آب با pH بالا تولید کند یا حاوی یون های سختی باقیمانده باشد ، ممکن است تنظیم pH یا مرحله نرم کننده برای جلوگیری از مقیاس گذاری روی غشاهای RO لازم باشد. این می تواند با استفاده از مواد افزودنی شیمیایی یا رزین های یون - تبادل حاصل شود.
مرحله 4: پولیش اسمز معکوس
پس از مراحل قبل از تصفیه ، آب برای تصفیه بیشتر به سیستم RO تغذیه می شود. سیستم RO باید برای تأمین نیازهای کیفیت خاص برای آب خوراک دیگ بخار ، مانند سطح پایین مواد جامد محلول ، سیلیس و سختی طراحی شود. شرایط عملیاتی سیستم RO ، مانند فشار کاربردی ، میزان بازیابی و نوع غشای ، باید با دقت انتخاب شود تا از عملکرد و کارایی بهینه اطمینان حاصل شود.
مرحله 5: پست - درمان و نظارت
پس از عبور آب از سیستم RO ، ممکن است مراحل تصفیه پس از تصفیه برای تنظیم کیفیت آب برای برآورده کردن نیازهای نهایی آب خوراک دیگ بخار لازم باشد. این ممکن است شامل اضافه کردن مواد شیمیایی مانند دستگاه های مواد مخدر اکسیژن ، تنظیم کننده های pH و مهار کننده های خوردگی باشد. علاوه بر این ، نظارت مداوم بر کیفیت آب در نقاط مختلف فرآیند تصفیه ضروری است تا اطمینان حاصل شود که سیستم به طور مؤثر کار می کند و آب خوراک دیگ بخار با مشخصات مورد نظر مطابقت دارد.
مطالعات موردی و برنامه های کاربردی
چندین کاربرد موفق در ترکیب الکترو - دیالیز با اسمز معکوس برای تصفیه آب خوراک دیگ بخار در صنایع مختلف وجود دارد. به عنوان مثال ، در صنعت داروسازی ، با استفاده از این روش ترکیبی ، نیازهای آب خلوص بالا برای آب خوراک دیگ بخار می تواند برآورده شود. درداروهای معکوس اسمزبرای اطمینان از حذف آلاینده های کمیاب و یون هایی که می تواند بر کیفیت محصولات دارویی تأثیر بگذارد ، می تواند با یک درمان ED یکپارچه شود.
در نمک زدایی آب دریا برای کاربردهای صنعتی ، ترکیب ED و RO نیز اثبات شده است. درواحد اسمز معکوس آب دریای صنعتیمی توان در رابطه با یک سیستم ED برای کاهش بار نمک روی غشاهای RO و بهبود کارایی کلی فرآیند آبکاری استفاده کرد. به همین ترتیب ، در مقیاس بزرگکارخانه تصفیه آب اسمز معکوس آب دریا، ترکیبی از این دو فناوری می تواند یک راه حل قابل اعتماد و با هزینه برای تولید آب خوراک دیگ بخار با کیفیت بالا فراهم کند.
پایان
ترکیب الکترو - دیالیز با اسموز معکوس یک روش قدرتمند برای تصفیه آب خوراک دیگ بخار است و باعث از بین رفتن نمک پیشرفته ، کاهش رسوب و مقیاس گذاری ، راندمان انرژی و انعطاف پذیری در کیفیت آب می شود. با دنبال کردن مراحل ذکر شده در بالا و در نظر گرفتن نیازهای خاص آب خوراک و سیستم دیگ بخار ، می توان یک راه حل درمانی سفارشی را طراحی و اجرا کرد.
اگر علاقه مند به کاوش در ترکیب الکترو - دیالیز و اسمز معکوس برای نیازهای تصفیه آب دیگ بخار خود هستید ، ما از شما دعوت می کنیم تا برای مشاوره دقیق با ما تماس بگیرید. تیم متخصصان ما می توانند به شما در طراحی و اجرای یک سیستم درمانی مؤثر و کارآمد که نیازهای خاص شما را برآورده می کند ، کمک کنند.
منابع
- Strathmann ، H. (2010). الکترودیالیز ، یک فناوری بالغ با بسیاری از برنامه های جدید. نمک زدایی ، 264 (1) ، 26 - 44.
- بیکر ، RW (2012). فناوری و برنامه های غشایی. جان ویلی و پسران.
- گرینلی ، LF ، لولر ، DF ، فریمن ، BD ، Marrot ، B. ، و Moulin ، P. (2009). نمک زدایی اسمز معکوس: منابع آب ، فناوری و چالش های امروز. تحقیقات آب ، 43 (9) ، 2317 - 2348.