Ще раз про декарбонізацію води та декарбонізатори
В.С.Галустов, д.т.н., професор.
В одній із статей [1] серії «Тепло-масообмінні процеси та апарати з безпосереднім контактом фаз у теплоенергетиці» ми, на наш погляд, докладно розглянули процес видалення з води надрівноважного вмісту діоксиду вуглецю та оцінили відомі апарати для його реалізації.
Відсутність необхідних пояснень нерідко вводить в оману проектувальників та спеціалістів з комплектації. Створюється ілюзія, що деаератори «нового» типу здатні одночасно виконувати функції декарбонізатора.
Нагадаємо, що будь-які деаератори, незалежно від конструктивного рішення (термічні десорбери) призначені для видалення води О2 і СО2 від рівноважної (для відповідної температури) до певної заданої концентрації. Для СО2 зазвичай це нуль (слідовий рівень).
Нагадаємо також, що для деаерації воду необхідно нагріти до температури насичення і створити атмосферу (водяна пара, звана випаром), в яку перейдуть гази, що виділилися з води, і з якої вони будуть видалені з апарату.
Джерело утворення випару при цьому не має значення, це може бути пара від зовнішнього джерела, що подається з урахуванням стехіометрії нагріву до температури насичення і з надлишком, що враховує випар, або пари закипання гарячої води, що деаерується або додатково подається, перегрітої вище температури насичення на стільки, щоб кількість випару була не нижчою від зазначеного.
На стадії пом'якшення води з використанням Н-катіонування або підкислення в результаті розкладання солей жорсткості у воду виділяється надмірна кількість вуглекислоти, яка зазвичай у сотні разів перевищує рівноважну (наприклад, в одному з цих випадків 350 мг, що більш ніж у 600 разів перевищує рівноважну концентрацію ).
Використання термічного методу для видалення надрівноважного вмісту газу буде просто марнотратством, оскільки необхідний при цьому витрата випару зростає практично пропорційно зростанню початкової концентрації розчинених газів. Не важко оцінити, що за вакуумним варіантом випаровування (реалізується, наприклад, в «АВАКСАх»), навіть усієї води, що деаерується, може виявитися недостатнім, що очевидно абсурдно.
Саме з вказаної причини декарбонізацію проводять без нагріву як процес фізичної десорбції в окремому (до деаератора) апараті (декарбонізаторі) за рахунок взаємодії з повітрям, в який і переходить надрівноважна вуглекислота, про що ми докладно говорили в [1]. Залишкова вуглекислота (до 20 мг) видаляється разом з киснем в деаераторі.
Отже, використання апарату АВАКС або будь-якого іншого деаератора як декарбонізатор як з технічного, так і з економічного боку НЕ ВИПРАВДАНО!
1. Галустов В.С. Декарбонізація води // Енергія та менеджмент.-2003.-N6.
2. Єгоров Н. Вакуум-атмосферні деаератори // АКВА-ТЕРМ.-2004.-N3.
3. Абрамович Г.М. Теорія центробежних форсунок.-У кн.: Промислова аеродинаміка.-М.: БНТ ЦАГІ, 1944.
4.Бородін А.А. та ін. Розпорошення рідин.-М.: Машинобудування,1967.
5. Пажі Д.Г., Галустов В.С. Основи техніки розпилювання рідин.-М.: Хімія,1984.