Что такое комплексоны

Размещено на http://www.allbest.ru/

Что такое комплексоны

Это органические вещества (например, оксиэтилидендифосфоновая кислота, нитрилотриметилфосфоновая кислота и другие), которые образуют комплексные соединения (комплексы) с ионами металлов (на рисунке показано пространственное строение комплекса нитрилотриметилфосфоновой кислоты с кальцием в водной среде).

Комплексы с ионами кальция, магния и других металлов безвредны для человека и других живых существ и растворимы в воде. Они способны адсорбироваться на поверхности зародышей кристаллизации солей жёсткости, блокируя центры роста кристаллов (рисунок). Таким образом комплексоны препятствуют кристаллизации солей жёсткости и образованию осадков в виде накипи и шлама.

Комплексоны способны физико-химически адсорбироваться на поверхности металла с образованием поверхностных адсорбционных комплексов, а также физически сорбироваться, встраиваясь в двойной электрический слой. Это приводит к снижению скорости коррозии металла.

Малые количества комплексонов постепенно разрушают застарелые отложения накипи и продуктов коррозии. Это объясняется не химическими процессами комплексообразования, а перестройкой кристаллической решётки карбоната кальция из тригональной (кальцит) в ромбическую (арагонит), а также эффектом Ребиндера - расклинивающим действием молекул, адсорбированных в микро- и мезопорах отложений. Вследствие этих процессов отложения накипи и продуктов коррозии в присутствии комплексонов постепенно разрушаются и переходят в коллоидный раствор или взвесь, легко удаляемую циркулирующей водой.

Что такое комплексонные технологии и для чего их применяют

Комплексонные технологии применяют в теплотехнических системах (паровых и водогрейных котлах, бойлерах, тепловых сетях и системах горячего водоснабжения, циркуляционных системах охлаждения с радиаторами и градирнями) в различных отраслях: в энергетике, жилищно-коммунальном хозяйстве (в системах отопления и горячего водоснабжения коллективных и индивидуальных жилых домов), на транспорте, в промышленности. Они позволяют:

o Исключить возможность образования накипи на поверхностях теплопередачи и отложений в трубопроводах;

o Предотвратить или значительно замедлить коррозию металлических частей теплотехнического оборудования;

o Постепенно, не нарушая режима работы оборудования, удалить имеющуюся накипь и продукты коррозии.

Все эти задачи решаются путём введения в воду, используемую для питания теплотехнических систем, небольших количеств (1... 10 г/м³) специальных веществ - комплексонов. Для обработки воды в теплотехнических системах различных типов применяются различные комплексонные препараты. Комплексонные препараты, разрешённые Госкомсанэпиднадзором России для обработки питьевой воды, с успехом применяются в системах горячего водоснабжения.

Для комплексонной обработки воды на трубопроводе подпитки теплотехнической системы устанавливают дозирующее устройство, которое автоматически подаёт раствор комплексона в количестве, пропорциональном количеству проходящей подпиточной воды. Существуют различные типы дозирующих устройств, принцип действия которых основан на использовании механических насосов или эжекторов. Наиболее простыми, удобными в эксплуатации, надёжными и долговечными являются дозирующие устройства эжекционного типа, которые не содержат движущихся частей. Удмуртским государственным университетом разработаны, запатентованы и серийно выпускаются дозирующие устройства эжекционного типа "ИЖ-25" (с плавной регулировкой дозирования) и "Импульс-2" (без плавной регулировки), которые изготавливаются из нержавеющей стали, имеют простую и надёжную конструкцию и обеспечивают точное дозирование комплексонов в подпиточную воду.

Преимущества комплексонных технологий перед другими видами водоподготовки

По сравнению с другими технологиями водоподготовки (умягчением воды на сульфоугольных или катионитовых фильтрах, испарительным опреснением воды, подкислением или фосфатированием) обработка воды комплексонами имеет целый ряд преимуществ:

o Возможность очистки водогрейных и паровых котлов, бойлеров, систем горячего водоснабжения и циркуляционных систем охлаждения от застарелых отложений накипи и продуктов коррозии, а также при кратковременных нарушениях водно-химического режима "на ходу", без вывода оборудования из эксплуатации;

o Постоянное поддержание в чистоте поверхностей теплопередачи и трубопроводов, что позволяет повысить эффективность работы теплотехнического оборудования, снизить расход топлива и затраты энергии на подачу воды по трубопроводам;

o Полная совместимость и возможность одновременного применения с традиционными водоумягчительными фильтрами и физическими методами противонакипной обработки воды (магнитной или ультразвуковой), при этом эффективность борьбы с накипеобразованием и коррозией повышается;

o Наименьшие по сравнению с другими методами противонакипной и противокоррозионной обработки воды затраты материалов, энергии и труда на обслуживание системы водоподготовки (в частности, исключение всех затрат на подогрев воды, поваренную соль, промывочную воду и сбросы сточных вод);

o Отсутствие сточных вод, что позволяет снизить отрицательное воздействие на окружающую среду;

o Компактность оборудования и расходных материалов: запас реагентов на отопительный сезон для средней котельной составляет несколько десятков или сотен килограммов и не требует устройства специальных складов или громоздкого и дорогостоящего реагентного (солевого) хозяйства.

Сравнительные технико-экономические характеристики

компексонный технология водоподготовка фильтр

В таблице приводится сравнение затрат на обработку воды (расход 5 м3/час) для котельной в течение одного отопительного сезона методами обработки комплексонами и умягчения катионитными фильтрами.

Вывод: экономический эффект от использования комплексонной технологии водоподготовки взамен умягчения воды катионитными фильтрами составит 409959 - 8934 = 401025 руб. за отопительный сезон.

Опыт практического внедрения комплексонных технологий

Удмуртский государственный университет и Региональный Технопарк "Удмуртия" располагают большим практическим опытом внедрения комплексонных технологий на паровых и водогрейных котельных, в системах горячего водоснабжения и циркуляционных системах охлаждения как в Удмуртии, так и в других регионах России. Среди наших партнёров - жилищно-коммунальные предприятия (г. Можга, Можгинский район и др.), учреждения образования (Кечёвская школа-интернат), промышленные и агропромышленные предприятия (Чепецкий механический завод, птицефабрика Вараксино и др.)

Коллектив наших специалистов выполняет на договорной основе полный комплекс работ по переводу различных теплотехнических систем на комплексонный водно-химический режим, включая:

o расчёт оптимального технологического режима дозирования комплексонов;

o разработку режимной карты и технологической инструкции;

o подбор, комплектацию, поставку, шеф-монтаж оборудования и его наладку.

Стоимость комплекса работ по внедрению комплексонного водно-химического режима составляет от 30 до 70 тысяч рублей в зависимости от типа и режимов работы теплотехнической системы, сложности объекта и расхода воды на подпитку.

Размещено на Allbest.ru