<span style=font-size:14pt;line-height:100%>acqua nei generatori</span>
Cosa si indica con la durezza dellacqua e cosa provoca nel generatore? Con il termine di durezza si indica la quantità di sali di calcio e magnesio, disciolti nellacqua. Lunità di misura è il grado francese (°F) che corrisponde a 10mg\l=10ppm di carbonato di calcio (CaCO3) o daltri sali incrostanti. I sali di calcio e magnesio in caldaia, per azione del calore, si trasformano in carbonati e ad una temperatura di 100°C circa precipitano ed incrostano o formano fanghi. Spiegare la differenza tra durezza totale, permanente e temporanea. La durezza totale è quella dellacqua grezza; la durezza permanente è quella che precipita ad una temperatura superiore ai 100°C; la durezza temporanea è la differenza tra la permanente e la totale, cioè i bicarbonati di calcio e magnesio per effetto del calore si trasformano nei rispettivi carbonati precipitando a 100°C circa. I sali di durezza temporanea sono: bicarbonato di calcio e di magnesio; quelli di durezza permanente sono: solfati e cloruri di calcio e magnesio. Tra i sali incrostanti troviamo anche la silice la quale provoca incrostazioni e con il magnesio cementifica. Nei grossi impianti con turbine, il pericolo silice, non riguarda solo le incrostazioni ma anche le usure che questa può provocare. Come si misura la durezza dellacqua? Le analisi per misurare la durezza dellacqua sono: il metodo di Boutron Boudet o del sapone, questo si basa sulla proprietà che hanno i sali di calcio e di magnesio di costituire con il sapone un precipitato insolubile che vieta il formarsi della schiuma prima che i sali della durezza siano totalmente precipitati. Sono presi 40cc dacqua, si aggiungono 3 gocce di sapone e si agita fino a formarsi 1 cm di schiuma, se questa è persistente abbiamo la durezza =0. Se non si fa schiuma si continua ad aggiungere sapone a goccia a goccia agitando volta per volta fino a quando non si forma una schiuma persistente alta 1 cm. Ogni goccia impiegata, escluse le prime 3, corrispondono ai °F. Si può determinare la durezza tramite il kit di pronto impiego. Sciacquare e riempire la buretta con 5cc dacqua 1 o 2 gocce dindicatore e agitare, se lacqua si colora di blu o verde vuol dire che la durezza =0, se lacqua si colora di rosso aggiungere a goccia a goccia la soluzione titolante agitando dopo ogni aggiunta. Contare le gocce necessarie per ottenere il viraggio dal colore rosso al colore blu o verde. Ogni goccia usata è =10 ppm di carbonato di calcio o a 1°F. Seguendo il metodo complessometrico, si prendono 100cc dacqua con PH neutro, 1 compressa tampone di titriplex, 1cc dammoniaca concentrata, aggiungere titolante fino al viraggio verde bottiglia da ciò si ottiene: titolante : 100cc (acqua) = °F Quali inconvenienti provocano le incrostazioni entro un generatore? Negli impianti termici lacqua, se non opportunamente trattata, può dare origine ad incrostazioni che riducono lo scambio termico con un conseguente calo del rendimento e provocando laumento della temperatura dei tubi con surriscaldamento, in questo modo la resistenza del ferro diminuisce, la magnetite si trasforma in ossido di ferro creando fenomeni di corrosione, 1mm dincrostazione fa aumentare di circa 100°C la temperatura del tubo. Tali cause provocano fenomeni di deformazione del tubo fino a causare cricche o scoppi. Quali sono i sali incrostanti e non, disciolti nellacqua? Sali incrostanti: Sali non incrostanti: bicarbonato di calcio Ca(HCO3)2 bicarbonato di sodio Na HCO3 bicarbonato di magnesio Mg(HCO3)2 carbonato di sodio Na2 HCO3 solfato di calcio Ca SO4 solfato di sodio Na2 SO4 solfato di magnesio Mg SO4 fosfato trisodico Na3 PO4 cloruro di calcio Ca Cl2 cloruro di sodio Na Cl cloruro di magnesio Mg Cl2 idrato di sodio Na OH silice e silicati Si O2 Cosè lalcalinità dellacqua e come se ne determina il valore? Il valore dellalcalinità esprime la quantità degli ioni idrati (OH-), carbonati (CO3-) e bicarbonati (HCO3-) presenti nellacqua. La dissociazione è favorita dalla temperatura dellacqua, quindi in caldaia lalcalinità tende ad aumentare a causa dei sali che non vanno via con il vapore. Per questo motivo sono effettuati gli spurghi che scaricano acqua con alta concentrazione di sali permettendo il reintegro con acqua demi. Abbiamo due tipi di alcalinità: la totale o (M) è titolata con lindicatore metilarancio, questo assume una colorazione diversa a seconda se si trovano in un ambiente acido o basico (alcalino), e misura tutti gli idrati, carbonati, bicarbonati, fosfati e la parziale o (P) è titolata con la fenolftaleina, anche questa assume una colorazione diversa a seconda se si trovano in un ambiente acido o basico e misura gli idrati più la metà dei carbonati. Dalla correlazione tra i due valori di alcalinità (M) e (P) si ottiene la quantità precisa di idrati, carbonati e bicarbonati presenti. Cosa provoca unelevata alcalinità dellacqua in un generatore? Lalcalinità oltre 1000ppm, può essere dovuta alla depurazione, al condizionamento chimico, allinquinamento delle condense o non corretto regime di spurgo. Questa provoca ebollizione tumultuosa, trascinamenti dacqua nei surriscaldatori, probabile fragilità e corrosione caustica. La presenza di schiume rendere inefficaci i livellostati, ci potrebbe essere poca acqua ma la schiuma provoca la continuità con il livello. Con quale analisi dellacqua sono determinati i cloruri, i solfati e i nitrati? La concentrazione di cloruri, solfati e nitrati determinano la salinità dellacqua e aumentano man mano che questa evapora. La concentrazione di questi si può misurare in due modi: con laerometro, questo è uno strumento zavorrato che è immesso nel liquido da esaminare affondando + o secondo la salinità del liquido. Lindice di salinità è espresso sullasticella graduata dellaerometro letto a pelo dacqua ed è in gradi Baumè (°B); 1°B= 10.000ppm NaCl; il secondo metodo, più preciso, consiste nel misurare la conducibilità del liquido con il conduttivimetro. Infatti lacqua è tanto più conduttrice di elettricità quanto più sali disciolti contiene. Per mantenere la concentrazione di sali entro certi limiti prescritti o per abbassarne la concentrazione è necessario effettuare gli spurghi. Cosa indica la presenza di ferro e di rame nellacqua del generatore? La presenza oltre i limiti di questi metalli è indice di corrosione o scarsa depurazione. Cosa provocano lO2, il CO2 e i cloruri in un generatore? Determinare le cause della corrosione è sempre difficile. Tra le più frequenti sono o il deposito di corpi estranei o la presenza di: cloruri di Ca\Mg che, ad alte temperature precipitano e liberano acidi come lacido cloridrico; di ossigeno o anidride carbonica che di norma sono la causa principale di corrosioni nel generatore ed indicano insufficiente degasazione e/o condizionamento chimico. Per evitare le corrosioni, i sistemi fondamentali sono due: una è la correzione chimica dellacqua; laltro è luso di sostanze filmanti che isolano il metallo dallacqua e impediscono la corrosione. Come sono eliminati i gas disciolti nellacqua di alimento? Leliminazione dei gas dallacqua può avvenire: fisicamente si provvede con la degasazione che consente di eliminare dallacqua lanidride carbonica, lossigeno e lazoto tramite il calore. Il degasatore è costituito da un serbatoio di accumulo e da una torretta di degasazione. Lacqua arriva alla torretta scendendo su vari piatti e viene in contatto con il vapore che sale in controcorrente, lacqua in questo modo si scalda e libera i gas contenuti attraverso la valvola di sfiato posta sulla torretta. Lacqua degasata cala nel serbatoio dove è prelevata e mandata nel generatore. Questo tipo di degasazione non strippa mai il 100% dei gas, quindi la degasazione è completata per via chimica usando opportuni deossigenanti. Quali sono gli impianti di trattamento dellacqua di reintegro di un generatore? I trattamenti delle acque si effettuano per eliminare la formazione di fanghi, incrostazioni e corrosioni. I principali trattamenti sono: laddolcimento a scambio ionico, questo è il modo più semplice ed economico per ridurre a zero la durezza dellacqua ed evitare incrostazioni calcaree, ma la salinità rimane invariata. Effettuato tramite laddolcitore è costituito da una colonna contenente resine in ciclo sodico che trasformano tutti i sali di durezza in sali di sodio: bicarbonati, carbonati, solfati e cloruri Ca\Mg= bicarbonati, carbonati, solfati e cloruri di Na. Quando le resine hanno ceduto tutto il sodio, occorre rigenerarle. Lintero processo consiste nel lavaggio iniziale in controcorrente delle resine per eliminare le impurità, inserimento in equicorrente della soluzione satura di cloruro di sodio per rigenerare le resine, lavaggio finale per espellere il cloruro di sodio in eccesso. La decarbonatazione si effettua mediante resine cationiche deboli in ciclo acido che trasformano i bicarbonati e i carbonati in acido carbonico, questo si trasforma in acqua e anidride carbonica che è eliminata tramite la torre di decarbonatazione, dove lacqua nebulizzata è investita dallaria spinta da un ventilatore in controcorrente consentendo la fuoriuscita dal gas da uno sfiato superiore. La demineralizzazione con desilicazione elimina tutti i sali minerali contenuti nellacqua.
|