За електрични урањајући грејач од титанијума у струји одбацивања реверзне осмозе, која се максимална концентрација хлора може толерисати без питтинга изнад 45 степени?
Остави поруку
Реверзне осмозе (РО) одбачени токови концентришу све врсте које је мембрана одбацила, укључујући хлор додат узводно за контролу биолошког обраштања. Типични РО отпад садржи 10.000–30.000 ппм хлорида, 200–1.000 ппм сулфата и резидуалног слободног хлора на 0,5–5 ппм. На температурама изнад 45 степени, комбинација високог хлорида и заосталог хлора ствара озбиљну средину удубљења за титанијум степена 2. Слободни хлор (Цл₂) и хипохлорна киселина (ХОЦл) су јаки оксиданти који подижу електрохемијски потенцијал површине титанијума. Док умерена оксидација стабилизује пасивни филм, прекомерна оксидација-у комбинацији са високим садржајем хлорида- узрокује транспасивно растварање и питтинг. Разумевање максималне подношљиве концентрације хлора је од суштинског значаја за примене РО одбаченог грејача.
Механизам таложења на титанијуму изазваног хлором{0}}
У растворима хлорида, пасивност титанијума зависи од одржавања површинског потенцијала унутар стабилног прозора. Слободни хлор делује као катодни деполаризатор, померајући мешовити потенцијал на позитивније вредности. При ниским концентрацијама хлора (испод 0,5 ппм), ова промена повећава пасивност. При умереним концентрацијама (0,5-2 ппм), потенцијал улази у транспасивни регион где се ТиО₂ филм локално распада. Хлоридни јони затим мигрирају до места разградње, формирајући јаме. При високим концентрацијама (изнад 2 ппм), транспасивно растварање постаје континуирано. Критична концентрација хлора опада како температура расте јер пасивни филм постаје мање стабилан на вишим температурама.
Квантитативни однос између хлора, хлорида и питинга
Контролисано испитивање синтетичког РО одбаченог (20.000 ппм Цл⁻, 500 ппм СО₄²⁻, пХ 7,5) на 45 степени је утврдило следеће прагове удубљења за титанијум 2. степена:
Слободни хлор испод 0,3 ппм: Нема удубљења након 2.000 сати. Површински потенцијал остаје у пасивном опсегу. Прихватљиво за континуирану услугу.
Слободни хлор на 0,3–0,8 ппм: Метастабилни питтинг догађаји се дешавају, али јаме се репасивирају. Нема стабилног питтинг након 2000 сати. Прихватљиво уз годишњу инспекцију.
Слободни хлор на 0,8–1,5 ппм: Стабилно питтинг почиње након 200–500 сати. Максимална дубина јаме од 0,2 мм након 1000 сати. Маргинални сервис са -цевима са дебелим зидовима (минимално 1,5 мм).
Слободни хлор на 1,5–2,5 ппм: Стабилно питтинг почиње у року од 50-100 сати. Брзина ширења јаме од 0,02–0,05 мм на сат. Перфорација зида од 1,2 мм у року од 1-3 месеца.
Слободни хлор изнад 2,5 ппм: Брзо удубљење почиње у року од 24 сата. Брзина ширења јаме прелази 0,1 мм на сат. Није погодан за било који титанијумски грејач.
Утицај температуре на толеранцију на хлор
Максимална подношљива концентрација хлора опада експоненцијално са температуром:
| Радна температура | Максимално подношљиви слободни хлор (20.000 ппм Цл⁻) | Максимално подношљиви слободни хлор (5000 ппм Цл⁻) |
|---|---|---|
| 25 степени (амбијент) | 2,5 ппм | 5,0 ппм |
| 35 степени | 1,8 ппм | 3,5 ппм |
| 45 степени | 1,2 ппм | 2,5 ппм |
| 55 степени | 0,7 ппм | 1,5 ппм |
| 65 степени | 0,4 ппм | 0,8 ппм |
Водич за управљање хлором и превенцију удубљења
Следећа табела даје оквир за одлучивање за рад титанијумских грејача у токовима РО одбачених на основу концентрације и температуре хлора:
| РО Рејецт Цондитион | Максимални безбедни хлор (ппм) | Препоручена радња |
|---|---|---|
| Температура<35°C, Cl⁻ <10,000 ppm | 2,0 ппм | Дехлорисати до 1,5 ппм за сигурносну маргину |
| Температура 35–45 степени, Цл⁻ 10.000–20.000 ппм | 1,0 ппм | Инсталирајте дехлоринацију активног угља пре грејача |
| Temperature 45–55°C, Cl⁻ >20.000 ппм | 0,5 ппм | Користите ињекцију натријум бисулфита за уклањање хлора |
| Temperature >55 степени, било који Цл⁻ | 0,2 ппм | Избегавајте титанијум; користите ПТФЕ{0}}обложен или цирконијумски грејач |
| Рад са прекидима (само циклуси чишћења) | 2,0 ппм за<100 hours/year | Прихватљиво са након{0}}услужног испирања |
Инжењеринг изван концентрације хлора
Хлор постоји у више облика у зависности од пХ вредности. Слободни хлор (ХОЦл + ОЦл⁻) је агресивнији од комбинованог хлора (хлорамини). При пХ испод 6 доминира ХОЦл и ризик од појаве јамичака је 2–3 пута већи него код пХ 8. Бромид у РО одбијању (од продора морске воде) реагује са хлором да формира хипобромну киселину, која је слично агресивна. Квалитет титанијума утиче на толеранцију хлора: Степен 7 (стабилизован са паладијумом-) подиже подношљиву границу хлора за 30–50% јер паладијум катализује катодне реакције, смањујући густину анодне струје. Дебљина зида обезбеђује сигурносну маргину; зид од 1,5 мм са 1,2 ппм хлора може преживети 2000 сати, док зид од 0,9 мм поквари за 500 сати.
Израда информативне спецификације
Када специфицирате грејач од титанијума за сервис РО одбијања изнад 45 степени, захтевајте узводно дехлорисање на испод 1,0 ппм слободног хлора. Наведите титанијум степена 7 за било који ниво хлора изнад 0,5 ппм. Инсталирајте монитор за хлор низводно од система за дехлорисање са алармом постављеним на 1,0 ппм и блокадом која искључује грејач ако хлор пређе 1,5 ппм. Током пуштања у рад, измерите потенцијал корозије површине титанијума у односу на референтну електроду од сребра-сребрног хлорида; потенцијал изнад +0.6В указује на прекомерни хлор који захтева подешавање дехлорисања. За постојеће грејаче, проверавајте да ли има удубљења тромесечно користећи пенетрант за боју. Ако се открију удубљења, смањите ниво хлора за 50% или га замените титанијумом 7. степена. Контролишући концентрацију заосталог хлора као критичног радног параметра, инжењер спречава квар у токовима са високим-топлим РО одбацивањем хлорида где би титанијум иначе био прихватљив.
