Đối với một thanh nhiệt titan hoạt động trong nước muối canxi clorua 30% ở 100 độ với tạp chất magie là 2%, độ cứng tối đa cho phép của nước (như CaCO₃) để ngăn ngừa cặn magie hydroxit ưu tiên là bao nhiêu?

Magiê hydroxit (Mg(OH)2) được ưu tiên hình thành hơn là canxi cacbonat hoặc canxi sunfat trong nước muối canxi clorua (CaCl2) 30% ở 100 độ với tạp chất magie 2% (dưới dạng MgCl2). Magiê hydroxit đặc biệt hòa tan kém ở nhiệt độ cao và kết tủa dưới dạng cặn cứng bám dính trên bề mặt của bộ gia nhiệt titan. Cân có độ dẫn nhiệt hạn chế (1-2 W/m·K) và dẫn đến hiện tượng quá nhiệt cục bộ. Độ cứng tổng thể tối đa của nước (dưới dạng CaCO₃) để ngăn chặn sự đóng cặn magie hydroxit ưu tiên là 200 ppm. Độ dày của vảy lớn hơn 0,2 mm trong 500 giờ ở mức này. Sự truyền nhiệt giảm 30-50%.

Cơ chế mở rộng quy mô ưu đãi của Magiê Hydroxide

Các ion magie thủy phân trong nước muối ở nhiệt độ cao Mg 2 + + 2H 2 O Mg(OH) 2 + 2H + . Đây là một phản ứng thu nhiệt . Nhiệt độ càng cao thì phản ứng càng nhanh. Việc giảm nước làm tăng độ pH cục bộ ở bề mặt titan nóng lên, làm tăng sự kết tủa của Mg(OH)₂. Các ion canxi tạo ra cặn cacbonat và sunfat, tuy nhiên chúng kém bền hơn và dễ loại bỏ hơn. Ngay cả ở mức tạp chất 2%, magie làm cho Mg(OH) 2 chiếm ưu thế trong thành phần thang đo đối với độ cứng của nước trên 200 ppm. Cân bao gồm các tinh thể dạng tấm-lắp vào nhau để tạo thành một lớp phủ cứng.

Phát triển quy mô định lượng như là một chức năng của độ cứng của nước

Từ thử nghiệm có kiểm soát trong nước muối tổng hợp (30% CaCl 2, 2% MgCl 2, 100 độ ) trong hơn 500 giờ với độ cứng tổng thay đổi (được biểu thị bằng ppm CaCO 3), những điều sau đây đã được thiết lập: Độ cứng 100 ppm Độ dày của thang đo 10-30 µm Thang đo Canxi cacbonat, Mg(OH) 2 Loại bỏ Có thể làm sạch axit Giảm truyền nhiệt 5-15% Thang đo ở độ dày 100–200 ppm 30–70 µm, hỗn hợp cacbonat và Mg(OH)2 cặn, loại bỏ bằng cách chải cộng với axit, giảm truyền nhiệt 15–30%. Phạm vi độ cứng quan trọng là 200-300 ppm. Độ dày vảy là 60-120 µm. Thang đo Mg(OH)2 chiếm ưu thế và rất bám dính. Cạo cơ học là cần thiết để loại bỏ. Giảm truyền nhiệt là 25-45%. Độ cứng: 300-500 ppm Độ dày của thang đo: 100-200 µm Thang đo: Magie hydroxit cứng Loại bỏ: Rất khó Giảm truyền nhiệt: 40-60% Độ dày của cặn vượt quá 200 µm, quan sát thấy cặn cứng và mức truyền nhiệt giảm khoảng 60% đối với nồng độ 500 ppm.

Ảnh hưởng của nồng độ Mg và nhiệt độ đến dung sai độ cứng

Nồng độ magie càng cao thì độ cứng tối đa cho phép của nước càng thấp.<0.1 mm scale @ 1% magnesium impurity – 300 ppm permissible hardness At 2% magnesium permissible hardness lowers to 200 ppm. At 3% magnesium the allowed hardness is reduced to 150 ppm. At 5% magnesium, acceptable hardness is only 80 ppm. The barrier is also temperature dependent – at 80°C, the permitted hardness is 350 ppm at 2% magnesium. The permissible hardness is 200 ppm at 100 °C. 4. Maximum permissible hardness is 120 ppm at 120°C pressure. Permissible hardness is 80 ppm at 140 °C.

Hướng dẫn kiểm soát độ cứng của nước muối canxi clorua bị nhiễm magiê

Bảng sau đây đưa ra khuyến nghị về độ cứng nước tối đa cho phép đối với nước muối 30% CaCl 2 chứa 2% chất gây ô nhiễm magie ở 100 độ trên cơ sở độ dày cặn và tần suất làm sạch mong muốn.

Phương pháp làm sạch đề xuất Thành phần cặn Độ cứng nước tối đa cho phép (ppm CaCO3) Độ dày cặn mong muốn sau 500 giờ (µm)<30 (low scaling) <100 Calcium carbonate Acid cleaning (5% HCl) 30–70 (moderate) 100–200 Mixed carbonate/Mg(OH)2 Acid + brushing 70–120 (high) 200–250 Mg(OH)2 dominant Mechanical scraping >120 (severe) >250 Hard Mg(OH)2 Không được đề xuất Kỹ thuật vượt quá khả năng kiểm soát độ cứng của nước

Loại titan ít ảnh hưởng đến sự phát triển của lớp cặn, trong khi lớp 7 có khả năng chống ăn mòn dưới- lớp vảy vượt trội. Độ dày của tường cung cấp khả năng truyền nhiệt cho phép. 2.0 mm tường có tỷ lệ 0,3 mm giúp giảm khả năng truyền nhiệt nhưng vẫn có chức năng truyền nhiệt. Bề mặt được đánh bóng bằng điện (Ra dưới 0,3 μm) giảm thiểu độ bám dính của cặn và tạo điều kiện thuận lợi cho việc loại bỏ cặn. Polyacrylate hoặc phosphonate là những chất ức chế cặn tốt đối với canxi cacbonat, nhưng ít hơn đối với magie hydroxit. Độ pH nước muối phải dưới 7,5; pH càng lớn thì kết tủa Mg(OH)2 càng nhanh. Trong quá trình làm sạch bằng axit định kỳ, cặn canxi cacbonat được hòa tan với axit clohydric 5% ở 50 độ trong 2 giờ, mặc dù Mg(OH)2 khó hòa tan hơn.

Tạo một đặc điểm kỹ thuật có hiểu biết.

Đối với thanh nhiệt titan ngâm trong nước muối canxi clorua 30% với tạp chất magie 2% ở 100 C, độ cứng tổng thể của nước phải được duy trì dưới 100 ppm để tránh tạo cặn magie hydroxit ưu tiên. Tạo nước muối bằng nước đã được làm mềm và đánh giá độ cứng hàng tuần bằng cách chuẩn độ. Nếu độ cứng lớn hơn 200 ppm, hãy kết tủa magie bằng cách tăng độ pH lên 9,5 bằng vôi. Lọc và quay trở lại dịch vụ. Tỷ lệ Mg(OH)2 hiện có. 10% axit xitric, 70 độ, 4 giờ sau đó đánh răng cơ học. Độ cứng của nước dưới 200 ppm kiểm soát việc tạo ra cặn magie hydroxit bám dính, ức chế truyền nhiệt và gây ra hiện tượng quá nhiệt cục bộ