Кристал - карбонат - калций - Голяма енциклопедия на нефта и газа, статия, страница 4
Кристал - карбонат - калций
Грубо диспергираните примеси се въвеждат в системите за циркулационно водоснабдяване не само отвън, но се образуват и в самите системи по време на тяхната работа. Тези замърсители включват биологично замърсяване, което се развива в топлообменници, тръбопроводи и охладителни кули, продукти от корозия на тръби на топлообменници и тръбопроводи, кристали на калциев карбонат, продукти от ерозия на структурни елементи на охладителни кули, както и суспендирани твърди частици в резултат на изтичане в циркулиращата вода на охладения продукт. [46]
Установено е, че HEDP има значителен ефект върху кристализацията на калциевия карбонат от водни разтвори. В присъствието на HEDP добавки в пренаситен разтвор на калциев карбонат се образува малко количество високо диспергирани частици, което показва способността на HEDP да влияе върху кинетичните параметри на нуклеацията и растежа на кристалите на калциевия карбонат. HEDP предотвратява утаяването дори от свръхнаситени разтвори на неразтворими калциеви соли (калциев карбонат, калциев сулфат) в количества, по-малки от стехиометричните. [47]
Разтворът на калцинирана сода се подава в първия реактор за утаяване на калциевите соли. Алкалният разтвор влиза във втория реактор или, за предпочитане, директно в утаителя 4, така че получените люспи от магнезиев хидроксид да не се разрушават от турбомиксера. В присъствието на кристали на калциев карбонат, флокулентните утайки от магнезиев и железен хидроксид се отлагат по-ефективно. От утаителя саламурата постъпва във филтри 5, пълни с пясък или антрацит. Използват се и филтър преси с ръчно, полуавтоматично или автоматично действие, ротационни или стационарни. Тъй катонагряването на концентрирания солен разтвор подобрява производителността на електролитния процес, пречистеният солен разтвор се нагрява в топлообменника 7, насища се повторно в апарата 8, като за това се използва част от обратната солна суспензия, солевият разтвор се неутрализира в резервоара с бъркалка. От саламура отива за електролиза. [49]
Варуването на водата съгласно втория режим прави възможно свързването на Mg2 йони с хидроксидни йони в слабо разтворим магнезиев хидроксид, който образува аморфни, силно хидратирани люспи. При ниски температури на обработка на водата фини люспи магнезиев хидроксид преминават през филтъра, влошавайки качеството на омекотената вода. В допълнение, те възпрепятстват растежа на кристалите на калциевия карбонат върху зърната на контактната среда, запушват порите на филтъра, като по този начин намаляват ефективността на инсталацията. Следователно, в практиката на пречистване на вода, варуването на водата за предпочитане се извършва с доза вар, която е оптимална за работа в първия режим. За калциевия карбонат и магнезиевия хидроксид е характерно образуването на пренаситени разтвори, следователно равновесното състояние на горните химични процеси (виж стр. [50]
Опит 12.9. Налейте 10 - 15 капки дестилирана вода в две конични епруветки, като предварително сте измерили pH на тази вода с универсален индикатор. След това добавете 1 микроспатула от кристали оловен сулфат PbSO4 в първата епруветка и разбъркайте добре със стъклена пръчка. Добавете същото количество кристали калциев карбонат в друга епруветка и разбъркайте добре. [51]
Понастоящем в Япония, за да се намали корозията на топлообменното оборудване на циркулационни водоснабдителни системи, охлаждащата вода се подлага на алкална обработка с въвеждането на инхибитор на корозията. За да се предотврати образуването на котлен камък, към охлаждащата вода се добавят фосфонова киселина и полиелектролит. Във вода с добавяне на тези съединения върху карбонатни кристаликалций, настъпва адсорбция на фосфонова киселина или полиелектролит, което предотвратява по-нататъшния растеж на кристалите. В концентрирана вода, съдържаща полиелектролит, корозията на стоманата нараства линейно с времето, тъй като полиелектролитът предотвратява образуването на филм от отлагания на калциев карбонат. Въпреки това, добавянето на малко количество PO4 - йони към водата води до инхибиращ ефект. [52]
Такава ефективност на почистване е възможна, когато се задържат частици със скорост на утаяване от 0 2 - 0 3 mm / s, според изследване на Донецкия клон на VNIPIchermetenergoochistka. Основният фактор при определяне на времето за престой на машините за пълнене на отпадъчни води в шахтата е утаяването на продукта за омекотяване на водата - фин кристален натриев карбонат. През този период неутаените кристали на калциевия карбонат стареят и губят способността си да се залепват. [53]
Полученият калциев карбонат също има ниска разтворимост, но по-висока от магнезиевия оксид хидрат и се утаява. Разтворимостта на калциевия карбонат, за разлика от повечето соли, намалява с повишаване на температурата и следователно, за да се намали остатъчното съдържание на калциеви йони, саламурата се пречиства при повишена температура (40–70 ° C), като специално се нагрява саламура. Освен това при повишени температури се образуват по-големи и добре утаяващи се кристали на калциев карбонат, което е много важно за последващото утаяване и филтриране на саламурата. [56]
Концентрацията на NSOG йона до голяма степен определя утаяването на калциевия карбонат: колкото по-висока е тя, толкова по-бързо и по-интензивно намалява карбонатната твърдост на рециклираната вода по време на нейното променливо нагряване до 40 - 60 ° C и охлаждане в охладителни съоръжения. Степента на нагряване на циркулиращата вода и температурната разлика иматрешаващо влияние върху този процес: колкото по-висока е температурата на нагряване на водата при други същите условия, толкова по-бързо се образува калциев карбонат. При същите условия органичните вещества, които са в колоидно състояние, предотвратяват растежа на кристалите на калциевия карбонат и отлагането му върху стените на топлообменниците. Суспендираните вещества, напротив, ускоряват отлагането на калциев карбонат, тъй като те са като че ли центрове на неговата кристализация. [57]
В естествени условия, обикновено недоразвити и изкривени, растат асиметрични кристали, които на външен вид почти не приличат на идеалните. Освен това, тъй като във водата, използвана за охлаждане на агрегатите, присъстват определени примеси, включвания и отлагания от тези примеси се образуват върху повърхностите на кристала на калциевия карбонат по време на неговия растеж. Въпреки че такива кристали са групирани в уголемени системи - сраствания и се прилепват към повърхност с водно охлаждане, те не могат да бъдат толкова здрави, колкото чистите. [58]
Валежите, получени върху филтърната преграда по време на разделянето на суспензиите, се разделят на несвиваеми и свиваеми. Порьозността на свиваемите утайки намалява и тяхното хидравлично съпротивление спрямо потока на течната фаза се увеличава с увеличаване на разликата в налягането. Утайките, състоящи се от частици от неорганични вещества с размер над 100 микрона, например пясъчни частици, кристали от калциев карбонат и натриев бикарбонат, могат да бъдат класифицирани като практически несвиваеми. Силно компресируемите утайки включват отлагания на хидрати на метални оксиди, като алуминий, желязо, мед, както и утайки, състоящи се от лесно деформируеми агрегати, които се образуват от първични малки кристали. [60]