
تمام منابع طبیعی آب حاوی ناخالصیها و گازهای محلول هستند. مقدار این ناخالصیها به نوع منبع آب و مکان بستگی دارد.
چرا لازم است آب خام پردازش شود؟
آب خام که از منابع مختلف تأمین میشود شامل نمکهای محلول و ناخالصیهای غیر محلول یا معلق است. قبل از تغذیه آن به دیگ بخار، لازم است نمکهای مضر محلول در آب را حذف کنیم.
زیرا-
تجمع نمکهای محلول و ناخالصیهای معلق روی دیواره داخلی مبدلهای حرارتی گرمایی موجب ایجاد فشار و تنش حرارتی (به دلیل تبادل گرمایی نامساوی در دیواره مبدل) در داخل مبدلها میشود که میتواند منجر به انفجار و خطرات جدی برای دیگها شود.
نمکهای محلول مضر ممکن است با قسمتهای مختلف دیگ که از آن عبور میکنند واکنش نشان دهند و سطوح آن را فرسوده کنند.
خسارات فرسایشی ممکن است به تیغههای توربین وارد شود.
بنابراین، پردازش آب تغذیه دیگ بسیار ضروری است تا این نمکها و ناخالصیهای معلق را قبل از تغذیه آب به دیگ حذف کند.
برای تأمین مداوم آب تغذیه به دیگ، بعد از حذف ناخالصیها، معمولاً دو نوع تسهیلات تعبیه میشوند. این دو عبارتند از:
کارخانه دیمینرالیزاسیون (D M plant)
کارخانه ریورس اسموسیس (R O plant)
کارخانه دیمینرالیزاسیون از یک روش شیمیایی برای جدا کردن نمکهای محلول در آب خام استفاده میکند. اما کارخانه ریورس اسموسیس از یک روش فیزیکی ساده برای جدا کردن نمکهای محلول استفاده میکند. قبل از تغذیه آب خام به این کارخانهها، فیلتراسیون ماسهای توسط فیلترهای مختلف انجام میشود.
همراه با این کارخانهها، دو دئائراتور وجود دارد که اکسیژن محلول در آب تغذیه را حذف میکنند، زیرا اثرات اکسیژن ممکن است با لولههای دیگ واکنش نشان دهد و آنها را فرسوده کند.
ترتیبات کامل و تجهیزات داخلی این کارخانهها در ادامه توضیح داده شدهاند.
وظیفه کارخانه دیمینرالیزاسیون حذف نمکهای محلول با استفاده از روش تبادل یونی (روش شیمیایی) و تولید آب تغذیه خالص برای دیگ است.
نمکهایی که آب را سخت میکنند معمولاً شامل کلرید، کربنات، بیکربنات، سیلیکات و فسفات سدیم، پتاسیم، آهن، کلسیم و منیزیم هستند.
در D M plant سه نوع رزین برای فرآیند پردازش آب تغذیه دیگ استفاده میشود –
رزین تبادل یون کاتیونی
رزین تبادل یون آنیونی
رزین ترکیبی
رزینها مواد شیمیایی (معمولاً پلیمرهای با وزن مولکولی بالا) هستند که برای واکنش با نمکها و حذف آنها با استفاده از فرآیند شیمیایی استفاده میشوند.
مانند نامشان، رزین تبادل یون کاتیونی، یونهای کاتیونی و رزین تبادل یون آنیونی، یونهای آنیونی را با نمکهای محلول در آب سخت مبادله میکند.
بنابراین H2SO4, H2CO3 نیز تولید میشوند.
Na+ را حذف کردهایم اما آب اسیدی شده است.
به این ترتیب Cl– را حذف کردهایم و بنابراین اسیدی بودن آب را.
واکنش مشابه برای H2SO4 نیز.
این رزینهای ترکیبی در کارخانه دیمینرالیزاسیون آب تغذیه دیگ برای حذف یونها (به ویژه Na+ و SO32-) که ممکن است در آب پس از فرآیند پاکسازی موجود باشند، استفاده میشوند.