Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 8
1.1. Опыт применения комплексообразующих реагентов на тепловых электрических станциях 8
1.1.1. Очистки теплопередающих поверхностей 8
1.1.2. Водно-химические режимы оборотных систем технического водоснабжения с применением комплексонов 13
1.1.3. Коррекционные водно-химические режимы водогрейных и парогенерирующих установок с применением комплексообразующих реагентов 17
1.1.4. Проблемы и трудности, возникающие при использовании комплексонов на тепловых электрических станциях 30
1.2. Пути совершенствования технологий применения комплексонов 38
1.2.1. Расширение ассортимента применяемых комплексонов 38
1.2.2. Разработка расчетно-теоретических методов повышения эффективности применения комплексонов в теплоэнергетике 42
ГЛАВА 2. Разработка методики оценки возможности и эффективности применения комплексонов на тепловых электрических станциях 51
2.1. Основные закономерности строения и свойств раз личных классов комплексонов, предполагаемых для использования на ТЭС
2.1.1. Физико-химические свойства аминополикарбо-новых комплексонов 56
2.1.2. Физико-химические свойства фосфорорганиче ских комплексонов 61
2.2. Термодинамический анализ процессов в водных средах тепловых электростанций 65
2.3. Влияние различных факторов на равновесия в системах, содержащих комплексообразующие реагенты
2.3.1. Выбор способа учета влияния ионной силы раствора на равновесия в водных системах 73
2.3.2. Влияние параметров водной среды на равновесные процессы 81
2.3.3. Образование сложных форм комплексных соединений 88
ГЛАВА 3. Термодинамический анализ систем вода-комплексоны для повышения эффективности очистки теплопередающих поверхностей на тепловых электрических станциях 94
3.1. Расчет значенийрНрастворов комплексонов для химических очисток при различных температурах 99
3.2. Анализ отмывочных композиций на основе комплексонов 103
ГЛАВА 4. Определение равновесного состава водных сред тепловых электрических станций при организации водно-режимных мероприятий с применением комплексонов 108
4.1. Определение интервалов рН термодинамической устойчивости комплексонатов металлов с аминокарбо новыми комплексонами 110
4.2. Анализ термодинамической устойчивости комплексных соединений с фосфорорганическими комплексо нами 119
4.3. Учет температурного фактора при исследовании процессов комплексообразования ионов железа(Ш) и меди(П) с аминокарбоновыми и фосфорорганическими комплексонами 126
4.4. Определение интервалов рН термодинамической устойчивости комплексонатов металлов с продуктами термолиза ЭДТА 135
ГЛАВА 5. Анализ процессов в водных средах оборотных систем технического водоснабжения и систем теплоснабжения 141
5.1. Водно-химический режим оборотных систем технического водоснабжения с применением ОЭДФ и ИОМС 141
5.2. Применение комплексонов для стабилизационной об работки воды в тепловых сетях 146
Выводы 153
Список литературы
- Водно-химические режимы оборотных систем технического водоснабжения с применением комплексонов
- Физико-химические свойства аминополикарбо-новых комплексонов
- Анализ отмывочных композиций на основе комплексонов
- Анализ термодинамической устойчивости комплексных соединений с фосфорорганическими комплексо нами
Водно-химические режимы оборотных систем технического водоснабжения с применением комплексонов
В [17] представлены результаты отмывки значительных отложений в водогрейном котле с помощью комплексонов. В водоподогревателе отложения были более 5 мм, в основном, в зоне входа теплоносителя - межтрубной части, а местами они достигали 20 мм и более. Отложения были светло-коричневого цвета, до 65% состояли из оксидов железа, до 20% -из оксидов кальция и магния.
С помощью композиции ТМС на предприятии МГП «Мостешгаэнер-го» г. Зеленограда [18] была проведена очистка котлов ПТВМ-100 и КГВМ-100. Из-за возросшего гидравлического сопротивления котла до 5,2-5,4 кгс/см (расход сетевой воды 1250 м7ч) было принято решение об очистке котла. Анализ вырезанных образцов труб верхнего участка конвективной части показал, что удельная загрязненность составляла около 2500 г/м2, по составу отложения на 85-90% были железооксидными, на 5-10% состояли из карбонатов кальция и магния. В результате отмывок был достигнут перепад давления по паспорту котла, снизился расход топлива и электроэнергии на 9-11%.
На теплопередающих поверхностях котельных установок и парогенераторов основными загрязнениями являются продукты коррозии конструкционных материалов. В котельных установках большой мощности наибольшую долю составляют железооксидные отложения. Так, в котельной установке паропроизводительностью 1385 т/ч, с параметрами пара 205 кгс/см2, 540/540С на ТЭС San Miguel [19] при помощи ЭДТА с концентрацией 5% и гидразина 500 мг/дм с доведением температуры до 150С было отмыто 2,9 т железа.
Медьсодержащие загрязнения - вторые по количеству из образующихся и накапливающихся в пароводяном тракте ТЭС. Медные сплавы можно расположить в следующий ряд по снижению их коррозионной стойкости: МНЖМ30-1-1, МН15, Л96, МНЮ, МНЖ5-1, ЛО70, Л68 [20]. Материалом конденсаторных трубок является, чаще всего, латунь марки Л68, поэтому присутствие продуктов ее разрушения неизбежно. Продукты эрозии и коррозии медьсодержащих сплавов на регулирующих ступенях ПВД образуют наибольшие отложения [21]. Они накапливаются также в ЦВД турбин, снижая этим их мощность. На электростанции Laramie River столкнулись с подобной проблемой [22], при этом наблюдались коррозионные разрушения труб ПВД, вторичного пароперегревателя. Следует также отметить образование значительных загрязнений соединениями цинка в котлах из-за разрушения латунных трубок теплообменного оборудования [23].
В обзоре химических очисток парогенераторов ТЭС и АЭС [24], выполненных в 1980-90-е гг. в энергосистемах США, Канады, Франции, Германии и других странах комплексонами ЭДТА и НТА, говорится, что при этом удалялись в значительных объемах продукты коррозии сталей и медных сплавов - в отдельных случаях 9-10 т. В работе [25] приведен пример очистки с помощью НТА котла с паропроизводительностью 320 т/ч, в котором в течение 10 ч при 150 С были практически полностью удалены отложения. Загрязненность до очистки составляла 102-349 г/м2, а после - 20-32 г/м2.
Широкое применение нашли промывки железо- и медьсодержащих отложений с помощью ЭДТА на АЭС. Например, на Хмельницкой АЭС на энергоблоке № 1 удельная загрязненность превышала нормируемую величину 150 г/м2. В один этап путем дозирования ЭДТА с концентрацией 80-100 г/кг и щавелевой кислоты с концентрацией 20-25 г/кг при значении рН=5,0-5,5, поддерживаемом добавлением NaOH, и температуре исходного промывочного раствора более 65 С, было достигнуто снижение удельной загрязненности до 120 г/м2 [26].
Отмывка вторых контуров парогенераторов Калининской АЭС была проведена в два этапа: на первом дозировалась ЭДТА с концентрацией 10-12 г/кг и поддерживалась рН=9,0, на втором - концентрация ЭДТА состав 12 ляла 20-22 г/кг и рН=6,0-7,0. При этом из ПГВ-440 и ПГВ-1000 было выведено 213 и 278 кг оксидов железа и меди [27 ].
В Интернете [28] опубликованы исследования Bhabha Atomic Research Centre (BARC). Результаты этих исследований позволяют рекомендовать этилендиаминтетрауксусную кислоту для химической очистки парогенераторов, содержащих трубы из материала монель-400. При этом рекомендовано проводить очистки в две стадии - одна для удаления медных отложений, другая для продуктов коррозии стали и других отложений.
Отмывка отложений комплексонами «на ходу», как показано в работе [29], позволяет полностью их удалить в течение 1-2 месяцев.
Завершающей стадией химической очистки может быть пассивирование труб с образованием прочной магнетитной пленки, защищающей металл от коррозии [30], благодаря чему снижается образование железоок-сидных отложений. Опыт пассивации трилоном Б на Ворошиловградской ГРЭС [31], которую используют в процессе пусков после ремонтов и остановов, подтверждает ее эффективность. Благодаря пассивации повышается надежность работы котлов, предупреждается разрушение необогре-ваемых гибов экранных поверхностей нагрева.
Целесообразной является обработка углеродистых сталей с использованием комплексона и перекиси водорода для повышения их коррозионной стойкости [32].
Комплексоны могут использоваться для снижения вредного воздействия минеральных кислот на окружающую среду. Так, в работе [33] предложено вводить в отмывочную воду комплексон после очисток конденсаторных трубок прямоточной системы охлаждения соляной кислотой из-за проблем, связанных со сбросом кислой воды в водоемы. На ТЭЦ-22 Мосэнерго очистку трилоном Б (трилон Б - 0,5%, рН=9,5-10,0) использовали для удаления шлама и нейтрализации очищенной поверхности металла после промывки серной кислотой [34].
Физико-химические свойства аминополикарбо-новых комплексонов
Взаимосвязь строения комплексонов с их комплексообразующей способностью позволяет выделить такие их особенности, которые могут оказаться определяющими при использовании комплексонов на ТЭС. Учет способности к циклообразованию, дентатности лиганда, природы функциональных групп, заместителей, геометрической конфигурациии может позволить оценить реакционную способность того или иного ком-плексона по отношению к примесям водного теплоносителя рабочего контура теплоэнергоустановки.
Был проведен анализ взаимосвязи строения комплексонов с их ком-плексообразующими свойствами.
Эффективность комплексообразования зависит от способности лиганда насытить координационную сферу комплексообразователя [104]. В водных средах теплоэнергетических установок могут содержаться одновременно примеси нескольких катионов металлов - в основном желе-за(Ш), меди(П), кальция(П), магния(П) и цинка(П), координационное чис 52 ло каждого из которых для первой сферы преимущественно равно шести. Для комплексообразования с ними в большинстве случаев оптимальна дентатность комплексона, равная шести, однако в этих случаях не всегда образуются максимально устойчивые комплексные соединения (рис. 2.1) вследствие возникающих стерических напряжений или пространственных затруднений.
Наиболее устойчивыми являются комплексы с металлами, имеющими малый размер и большой заряд, которые образуют с лигандом пяти-членные, а при наличии двойных связей - шестичленные циклы [104].
Влияние природы кислотных групп - карбоксильной и фосфоновой - было показано в результате построения и анализа зависимостей, приведенных на рис. 2.1. Видно, например, что по мере увеличения дентатности комплексона до координационного числа катиона (у ДТПФ) увеличивается значение lgKML- При этом комплексы с фосфорсодержащими комплек-сонами устойчивее карбоксилсодержащих. Затем устойчивость фосфорсодержащих комплексоиатов начинает снижаться, а карбоксилсодержащих аналогов продолжает расти до ДТПА с дентатностью 8, достигая больших значений lgKML.
На рис. 2.2 представлены аналогичные зависимости, но фосфорорга-пические комплексоны расположены после аминокарбоновых, хотя дентатность их и одинакова. Данный рисунок демонстрирует одновременно и влияние природы кислотных групп, и дентатности на устойчивость комплексных соединений. Так, из рис. 2.2 видно, что с увеличением дентатности до 6 у ДТПФ устойчивость комплексоиатов кальция(П) и магния(П) с ДТПФ снижается по сравнению с устойчивостью комплексоиатов Са(П) и Mg(II) карбоксилсодержащего аналога ЭДТА, в противоположность комплексам цинка(И) и меди(П) (данные о комплексах железа(Ш) с ЭДТФ отсутствуют). Из данного факта можно заключить, что для комплексоиатов с фосфоновыми группировками с увеличением дентатности наблюда 53 ется повышенная избирательность к цинку(П) и меди(П) по сравнению с их карбоксилсодержащими аналогами.
МИДА IITA ЭДТА ДТПА ТТГА Рис. 2.1. Зависимость lgKML от потенциальной дентатности комплексона п; МИДА - n=3, НТА -4, ЭДТА -6, ДТПА -8, ТТГА -10; сплошные линии - значения lgKML аминокарбоновых комплексонов, пунктирные - их аминофосфоновых аналогов
Зависимость lgKML от потенциальной дентатности комплексона п; НТА, НТФ п = 4, ЭДТА, ЭДТФ - 6, ДТПА, ДТПФ - 8 [109].
Ионы кальция(П) и магния(П) образуют связи преимущественно электростатического характера, а железо(Ш), медь(П), и цинк(И) - кова 54 лентные. Поэтому прочность комплексонатов с катионами кальция и магния зависит от заряда и размеров донорных атомов и функциональных групп лиганда: чем выше эффективный заряд и меньше размер, тем связь прочнее.
Согласно теории Пирсона, наиболее прочные комплексы образуются при взаимодействии жестких кислот Льюиса, к которым относятся катионы с электронными оболочками инертных газов (Са2+, Mg2+), с жесткими основаниями, а мягких - с мягкими [106, 108]. К мягким кислотам можно отнести Zn2+, тогда как Fe3+, Cu2+ занимают промежуточное положение. Распределение элементов в Периодической системе по степени жесткости и мягкости можно представить в виде схемы: [108]
Большинство органических соединений можно рассматривать как комбинацию насыщенного углеводорода с функциональными группами, т.к. в большинстве реакций участвуют только фунциональные группы [138]. В комплексонах, содержащих насыщенные углеводородные группы, донор-ными атомами могут быть N, О, Р, S и др. В аминокарбоновых и фосфорсодержащих комплексонах в качестве донорных атомов выступают кислород и азот. Как видно из схемы, повышенным сродством к ионам кальция и магния обладает F, тогда как сродство кислорода больше, чем у азота. Кислород входит в состав кислотных функциональных групп СООН, Р(0)(ОН)2. Различие в строении и свойствах этих групп, вероятно, и определяет различие в комплексообразующей способности этих комплексонов в отношении ионов Са f, Mg"+. Фосфорсодержащие комплексоны образуют либо примерно одинаковые, либо менее устойчивые комплексонаты с этими металлами по сравнению с их карбоксилсодержащими аналогами (рис. 2.1-2.2).
На рис. 2.3. представлена зависимость констант равновесия реакций комплексообразования с комплексонами аминокарбонового и аминофос-фонового ряда от величины ковалентного вклада СА. По данным [108] величины ковалентного вклада СА следующие: СА(Са +)=0,093, CA(Mg2+)=0,178, CA(Zn2+)=0,312, CA(Cu2+)=0,466, CA(Fe3+)=0,841. Очевиден большой вклад ковалентной составляющей в прочность образующихся комплексов железа(Ш), меди(Н) и цинка(И). Анализ констант равновесия позволяет сделать вывод, что ковалентный вклад в химическую связь приводит к образованию более прочных комплексов по сравнению со случаем преобладания в связи ионной составляющей.
Анализ отмывочных композиций на основе комплексонов
При химических очистках энергетического оборудования с помощью комплексонов, как показано выше, возникает ряд проблем. Они связаны, в основном, с зависимостью эффективности отмывочной способности отложений комплексообразующими реагентами от значения рН проведения очистки. Различные по природе отложения лучше отмываются при разных рН и температурах. Поэтому важное значение имеет определение рН растворов комплексонов при температурах и концентрациях, при которых проводят химические отмывки.
Как показали проведенные исследования (разд. 2.1), лучшей ком-плексообразующей способностью из рассматриваемых комплексонов обладают полиаминополикарбоновые комплексоны. Но они имеют недостаточную растворимость при низких значениях рН, при которых быстрее происходит растворение железоокисных отложений. Поэтому чаще применяют их соли (натриевые, калиевые, аммониевые). Однако они имеют более высокие значения рН, вследствие чего медленнее отмываются желе-зоокисыые отложения [9]. Для снижения величины рН чаще всего применяют органические кислоты, обладающие комплексообразующими свойствами (лимонную, щавелевую, фталевую, др.). При этом необходимо выбирать такое соотношение реагентов, при котором достигается наибольшая металлоемкость. Поэтому желательно, чтобы вводимый реагент также обладал хорошими комплексообразующими свойствами. Для определения характеристик растворов комплексонов и композиций на их основе, которые могут быть использованы при разработке технологий проведения химических очисток теплопередающих поверхностей оборудования ТЭС от продуктов коррозии конструкционных материалов и отложений на основе естесственных примесей воды, был проведен анализ данных по оптимальным условиям проведения химочисток.
Согласно данным работы [16], железоокисные отложения быстро растворяются раствором ОЭДФ при температурах 333 343 К.
Проведенное исследование кинетики растворения магнетита в ОЭДФ [170] показало, что наибольшая скорость растворения достигается при рН=1,5±0,2. Исследования проводились при 333 К в области рН = 0,75 2,96 с концентрацией ОЭДФ 0,01 моль/дм"5 и при рН=0,47 -2,92 с концентрацией ОЭДФ 0,1 моль/дм3. Авторами сделано предположение, что увеличение скорости растворения Fe304 связано с образованием ионов FeHL2 , вследствие чего предложено растворять магнетит в комплексона-тах Fe(II), поддерживая с помощью НС1 постоянное значение рЯ=1,5±0,2.
Проведенные в работе [171] исследования растворимости гидрокси-да железа (получали препарат FeOOH из железоаммонийных квасцов) при температурах 298,15- 353,15 К при рН=1,5+4 с концентрациями ОЭДФ 0,046- 0,46 моль/дм3 показали, что максимальное содержание железа было прирН 2. При этом скорость растворения увеличивается с ростом температуры. Однако следует отметить, что данные значения рН являются кор-розионно-опасными и при проведении химических очисток. В таких случаях целесообразно применять ингибиторы коррозии.
Проведенное в работе [172] исследование растворения оксидов ме-ди(П) в растворах ЭДТА, ДТПА, ОЭДФ в области значений рН от 0 до 11 при 343 К показало, что скорость растворения уменьшается с ростом рН до 6, а в области /?Я=8-Ч0,5 наблюдается максимальная скорость раство 96 рения. Это согласуется с приведенными выше данными по растворимости
СиО в ЭДТА [166], где оптимальное значение рН растворения СиО составило 9,5. Кроме того, в этих работах показано, что с ростом концентрации комплексонов уменьшается скорость растворения, причем по данным [172] сильнее замедляет процесс растворения СиО комплексон ОЭДФ, меньше - ДТПА, ЭДТА.
Исследования растворимости отложений, содержащих фосфаты и карбонат кальция, трилоном Б с концентрацией 0,01 М при температурах 303- -343 С [173] показали, что данные отложения быстрее растворяются при рН около 5- 6, несмотря на то, что наиболее прочные комплексы с ЭДТА образуются прирН= 8,5 (табл.1.6).
В работе [79] были проведены исследования возможности применения ОЭДФ для отмывки железоокисных отложений. Для этого было проведено сравнение железоемкости ОЭДФ с железоемкостью композиции трилона Б с лимонной кислотой (табл. 3.1), а также исследовано их коррозионное воздействие на сталь (табл. 3.2). Исследования показали, что ОЭДФ обладает примерно такой же железоемкостью, что и композиция на основе трилона Б.
В работе [10] были измерены скорости коррозии композиций трилона Б с трехзамещенными натриевыми солями ОЭДФ и трилона Б с ИДУМФ в зависимости от температуры. Концентрация трилона Б составляла 2,8 г/кг, соли ОЭДФ и ИДУМФ 2,8 г/кг. В интервале температур 393,15 -473,15 К скорость коррозии стали 20 незначительная и составила для первой композиции 4 -6 г/(м2 ч), для второй - 2,5- 10 г/(м2-ч).
Таким образом, химические очистки с помощью комплексонов можно проводить при температурах -353,15 К. Для повышения скорости очисток от различных отложений необходимо поддерживать определенные значения рН. Растворение железоокисных отложений с помощью ОЭДФ быстрее происходит при рН= 1,5 -2. Химические очистки комплексонами (ЭДТА, ДТПА, ОЭДФ) от СиО целесообразно проводить при рН около 9,5 или 8-40,5. Отложения фосфатов и карбоната кальция трилоном Б быстрее растворяются при рН около 5 -6. Фосфорсодержащие комплексоны и композиции с ними обладают свойствами, позволяющими применять их для химических очисток на ТЭС.
В связи этим целесообразно определить значениия рН растворов комплексонов и композиций на их основе при концентрациях и темпера 98 турах, характерных для химических очисток теплопередающих поверхностей оборудования ГЭС.
Найдем значения рН растворов комплексонов в области температур 298,15 + 358,15 К при концентрациях 10"2 моль/дм3. Так как различные отложения эффективнее отмываются с помощью комплексообразующих реагентов при различных рН, то рассмотрим широкую область значений рН. В главе 2 при разработке методики термодинамического анализа мы уже определили рН растворов ЭДТА с концентрацией 10"" моль/дм с различной степенью замещения.
Результаты расчета систем комплексон (ОЭДФ, ДПА, ДПУФ, МАПД, НТА, НТФ) - вода, представленные на рис. 3.1-3.6, показывают, что у всех рассмотренных веществ с ростом температуры происходит повышение рН в кислых областях и снижение в щелочных. Наиболее низкое значение рН при концентрации 0,01 Му НТФ при 298,15 КрН=1,89, а при 358,15 К рН=\,93. К такому же выводу приводит сравнение последних констант протонирования комплексонов.
Анализ термодинамической устойчивости комплексных соединений с фосфорорганическими комплексо нами
Опыт применения ОЭДФ и ИОМС в системах теплоснабжения показал, что они предотвращают только кальциевокарбонатное накипеобразо-вание [99]. Примером может послужить котельная №1 г. Кокшетау [64], в которой при применении ИОМС-1 доля отложений оксидов кальция и магния составляла 0,3-3% и 0,2-3,5% соответственно, a Fe2C 3 83-94%.
Рассмотрим возможность оценки эффективности применения ком-плексонов в системах теплоснабжения.
На водогрейном котле ПТВМ-100 на ТЭЦ Волжского автомобильного завода [58] были проведено исследование эффективности применения ОЭДФ. Температура воды на входе в котел составляла 100С, на выходе 118С. ОЭДФ вводили в подпиточную воду теплосети с концентрацией 0,25-0,3 мг/кг. Она имела следующие показатели: Щ0бЩ=2,6 мг-экв/дм и ЖСа=3,2 мг-экв/дм , Ик=8 (мг-экв/дм )2. После 150 ч испытаний из нижнего конвективного пакета котла вырезали установленные перед испытаниями контрольные теплообменные трубки и определили в них количество и состав отложений. При этом установили, что отложения состояли в основном из оксидов железа, а суммарное содержание в них СаО и MgO составляло в среднем 13,6%.
Данные экспериментальные результаты были подтверждены и обоснованы нами в ходе определения интервалов термодинамической устойчивости комплексонатов в образующейся системе ОЭДФ-Ре(Ш)-Са(П)-Mg(ll)-BOfla. Концентрацию железа(Ш) принимали равной 0,3 мг/дм3 [38] для систем теплоснабжения, концентрацию магния - в 3 раза меньше концентрации кальция. Результаты расчета этой системы (рис. 5.3) показывают, что в области существования комплексонатов кальция(П) и магния(П) комплексонат железа(Ш) присутствует в незначительных количествах, поэтому, вероятнее всего, доля отложений оксидов железа будет существен 147 но превышать доли отложений оксидов кальция и магния. Таким образом, для уменьшения отложений в котлах наряду с комплексонами целесообразно применять ингибиторы коррозии стали.
В котельной [62] с котлами ДКВР-4-13 внедрили технологию обработки питательной воды комплексонатом Na2Zn03fl с концентрацией 7,5-10 мг/дм3. Химический состав питательной воды следующий: Жобщ = 500-1800 мкг-экв/дм3, Щобщ = 400-1900 мкг-экв/дм3, [С1] = 3,0-68,0 мкг/дм3, рН — 6,9-7,5. В результате применения комплексоната за 2 месяца было отмыто до 90% накипи. При осмотре котла через 5 месяцев эксплуатации не было обнаружено нового образования накипи и коррозионных повреждений на внутренних поверхностях труб.
Для анализа процессов, происходящих в воде данной котельной проведен расчет состава системы 03flO-Fe(III)-Ca(II)-Mg(II)-Zn(II)-Na-B0fla. Концентрацию железа(Ш) и соотношение концентраций кальция и магния принимали как для вышерассмотренного примера (ТЭЦ Волжского автомобильного завода). Согласно проведенному расчету (рис.5.2) в интервале значений рН = 6,9+7,5, который имеет место в питательной воде котельной АО "Плавсыры [62], содержится комплексонат кальция(П). Причем при рН 1,5 можно ожидать образование карбонатных отложений. Комплексонат железа(Ш) в этой области рН практически не образуется. Как раньше отмечалось, комплексонаты цинка с фосфорсодержащими комплексонами способны замедлять скорость коррозии сталей. Как видно из рис. 5.2, комплексонат цинка(П) также существует при рН -6,9+7,5, однако при рН 1,5 его доля становится незначительной. Максимальная концентрация комплексоната кальция(П) достигается при/?Я 6,5. Таким образом, проведенный анализ позволил обосновать целесообразность применения комплексоната Ка22пОЭДФ в системах теплоснабжения.
Наряду с успешным применением ОЭДФ в тепловых сетях имеют место и неудачи. Так, по данным Средазэнерго и ВТИ [58] в котельной №8 г.Ташкента с открытой теплосетью обеспечивается безнакипный режим теплообменного оборудования, а в котельной "Западная" г.Душанбе также с открытой теплосетью отложения переместились в зону меньших температур и стали практически полностью карбонатными (табл. 5.2).
Для объяснения этого факта нами выполнен анализ процессов в об-разующиейся при этом системе ОЭДФ-Ре(Ш)-Са(П)-М(П)-вода. Из результатов расчета (рис. 5.5) видно, что в котельной №9 г. Ташкента интервал рН устойчивости комплексоната кальция(П) на 0,5 единиц рН шире в сравнении с котельной "Западная" г.Душанбе. Возможно в втором случае имеет место превышение значений рН в щелочной области над областью устойчивости комплексоната кальция(П).
На основании результатов, полученных в главах 2 и 4, можно предположить, что для коррекционной обработки воды систем теплоснабжения следует ожидать хороших результатов при применении МАПД. Для подтверждения данного предположения выполнен анализ процессов в системе МАПД-Ре(Ш)-Са(П)-]У (11)-вода с химическим составом воды котельной "Западная" г.Душанбе. Результаты исследования (рис. 5.6) показали, что в этой системе широкий интервал рН устойчивости комплексоната железа(Ш) - его содержание становится минимальным при Я 8,5. При этом область рН существования комплексоната кальция(П) больше, чем при использовании ОЭДФ (рис. 5.5(в, г)), его концентрация становится минимальной при рН 8, как и в котельной г.Ташкента №9. Таким образом, применение комплексона МАПД возможно при больших значениях рН, чем комплексона ОЭДФ, и при этом возможно снизить образование накипных отложений и, в отличие от ОЭДФ, оксидов железа.
Таким образом, проведенный расчетно-теоретический анализ условий применения комплексонов для коррекционной обработки воды в оборотных системах технического водоснабжения [177] и теплоснабжения позволяет сделать вывод о целесообразности проведения таких исследований для оценки возможности и условий применения комплексонов в данных системах. Результаты теоретических исследований позволили объяснить результаты применения комплексонов. Показана возможность применения комплексона МАПД для снижения отложений солей жесткости и оксидов железа.
